INVESTIGADORES
AVENA marcelo Javier
congresos y reuniones científicas
Título:
Síntesis y caracterización de materiales mesoporosos y su potencial aplicación en medio ambiente y farmarcología
Autor/es:
JULIÁN ORTIZ OTALVARO; MAXIMILIANO BRIGANTE; MARCELO AVENA
Lugar:
La Plata
Reunión:
Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2021
Institución organizadora:
AAIFQ
Resumen:
La síntesis de materiales mesoporosos basados en sílice (SiO2) através del método sol-gel y una plantilla de surfactantes, viene revolucionando la cienciade los materiales desde hace 30 años. Las impresionantes propiedades estructuralesque presentan los mismos han generado gran expectativa en diferentes áreas deaplicación como ambiental, farmacológica, tecnológica, etc. Esto está relacionado a lasvirtudes que el SiO2 ofrece: área superficial y tamaño de poro elevado, inocuo, establestérmica e hidrotermalmente, alta capacidad de funcionalización, etc. Parte de laspropiedades y las aplicaciones antes mencionadas pueden optimizarse variando lascondiciones experimentales de síntesis. En este trabajo, por lo tanto, se presenta lasíntesis de materiales basados en SiO2 en donde se evaluó diferentes criterios para laobtención del producto final: pH, tipo de álcali, inclusión de especies inorgánicas y elorden de agregado de los reactivos.RESULTADOS: Se sintetizaron, distintos materiales silíceos mesoporosos, clasificadosen dos grupos: Grupo S1, obtenidos por agregado gota a gota de TEOS en unasuspensión acuosa de NH4OH/surfactante/Fe3O4. (magnetita, 68 emu g-1, Ø= 11 nm).Adicionalmente, se sintetizó por este mismo método el SiO2 puro. pH final 9,8. GrupoS2, obtenidos por hidrólisis del TEOS en una solución de NaOH y posterior agregadode una suspensión acuosa compuesta por surfactante/TiO2, (fase anatasa, Ø= 21 nm).Asimismo, se sintetizó un homólogo silíceo puro. pH final 11,5. La mezcla compuestapor los surfactantes CTAT y F68 fue utilizada como plantilla en ambos grupos. Todoslos materiales fueron caracterizados por microscopia TEM y SEM, área superficialespecífica y porosidad, movilidad electroforética, análisis elemental, FTIR, DRX,magnetismo según corresponda, resultando en materiales con las siguientescaracterísticas: Grupo S1, nanopartículas (NPs) core-shell compuestas por un núcleode Fe3O4 y una cáscara de SiO2. El tamaño de partícula fue en promedio 129 nm, lacáscara estuvo constituida por poros irregulares de 2 nm. El área superficial estuvo entre200 y 400 m2 g-1. Grupo S2, microplacas de SiO2, con estructura de poros ordenada tipoMCM-41 cuyo tamaño promedio fue de 2 nm, áreas superficiales específicas mayoresa 100 m2 g-1, y NPs de TiO2 sobre la superficie de la matriz silícea.CONCLUSIONES: Los métodos de síntesis propuestos en este trabajo permitieronobtener SiO2 con diferentes morfologías y propiedades químicas y físicas, idóneas paraaplicaciones de interés ambiental y farmacológico. Por un lado, NPs core-shell de Fe3O4-SiO2, con potencial aplicación como adsorbente y/o carrier de fármacos en sistemas deliberación controlada. Por otro lado, NPs de TiO2 soportadas en una matriz mesoporosade SiO2, con potencial aplicación en la degradación de contaminantes por fotocatálisis.Variables experimentales como pH, tipo de álcali, orden en el agregado de reactivos ytemperatura son muy importantes en obtener el producto deseado.