ADSORCIÓN DE METALES A SUPERFICIES CONSTRUIDAS A PARTIR DE HIDROXIETILCELULOSA Y NANOPARTÍCULAS DE ORO

Resumen

Introducción. La calidad del agua está amenazada por la contaminación con diversos componentes con origen en la actividad industrial entre los que se encuentran los metales pesados. En particular, el cobre es muy importante ya que se encuentra en aguas de procesos de fabricación y efluentes de la industria electrónica. Debido a su toxicidad y bioacumulación es crítico el desarrollo de interfaces estratégicamente funcionalizadas que permitan su empleo en matrices complejas. En este trabajo se creó una superficie a partir de capa por capa con interacciones por puente hidrógeno entre hidroxietilcelulosa (HEC) y nanopartículas de oro (AuNP). El objetivo es estudiar su afinidad frente a Cu²⁺ presente en una muestra acuosa y caracterizar su estructura con técnicas espectroscópicas y electroquímicas.

Resultados y Conclusiones. Los ensamblados fueron construidos sobre electrodos serigrafiados de carbono mediante inmersión alternada en HEC y soluciones que contengan ácidos carboxílicos (ácido cítrico, ácido poliacrílico o AuNP estabilizadas con ácido cítrico). Mediante espectroscopía de reflexión absorción con modulación de la polarización (PMIRRAS) y microbalanza de cristal de cuarzo (QCM-D) se siguió la evolución de las capas con el tiempo de incubado, la funcionalización con tiol como primer paso de modificación, como así también las condiciones de lavado entre cada etapa. Luego se expuso los electrodos a soluciones acuosas de cobre (II) durante 30 minutos. Se obtuvo que el uso de ácido mercaptopropiónico (MPA) no aumenta la cantidad de HEC que se deposita sobre ella y hace que sea menos rígida. Además, fueron suficientes 15 minutos de incubación y se obtuvo mayor incorporación de material al lavar con agua a pH 2 entre cada capa. La figura 1a muestra el seguimiento de la señal del estiramiento del carbonilo del ácido carboxílico en función de las capas. La figura 1b corresponde a voltametrías de electrodos modificado, antes y después de la incubación en cobre (II). En el caso de construcciones que contienen AuNP se observa, además de la señal de reducción del cobre a aproximadamente 0.1 V (vs Ag/Ag⁺) una señal debido a la presencia de la AuNP que se ve alterada cuando se incuba en Cu (II).

Se discutirán las estrategias fisicoquímicas llevadas a cabo para obtener un material híbrido y optimizar la adsorción de cobre.