nanoparticulas de cobre


Ciencias exactas: química

Síntesis rápida y caracterización estructural de nanocobre(0) via microondas-ultrasonido estabilizado con oligómeros tipo tereftalato de bis-2-hidroxietilo (bhet)

Rapid synthesis and structural characterization of nanocopper (0) via microwave-stabilized with ultrasound terephthalate oligomers type-2-hydroxyethyl bis (bhet)

Henry Cárcamo, Aldo Guzman, JuanArroyo

Laboratorio de Química Cuántica y Nuevos Materiales, Facultad de Química e Ing. Química, Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Resumen

El Tereftalato de Polietileno (PET) por sus excelentes propiedades térmicas y mecánicas es utilizado en la fabricación de diversos envases, estudios realizados pretenden darle nuevas propiedades modificándolo su estructura o utilizándolas parala síntesis de nanoparticulas1. En la actualidad las nanopartículas de cobre - NPs Cu(0) - tienen su principal aplicación como bactericidas en el campo de la industria médica y textil2, producto de esta propiedad se han desarrollado diversos materiales médicos con NPs CuIIO en su estructura, de igual manera sucede en la industria textil que las incorporanen sus fibras. Otros trabajos se handesarrollado para estudiar las modificaciones estructurales y las propiedades que adquieren los nuevos materiales desarrollados en base a NPs Cu para su uso en la industria3. Dentro de las técnicas de síntesis químicas empleadas tradicionalmente para la síntesis de nanomateriales, existe un número creciente de trabajos que versa sobre las ventajas de la síntesis asistida vía microondas. Lairradiación con microondas es un método con calentamiento muy eficiente que permite reducir la distribución de tamaño de las partículas generadas por medio de las fluctuaciones de temperatura en el medio de reacción proporcionando un entorno más homogéneo para la nucleación y crecimiento de partículas metálicas, así como disminuir los tiempos de reacción necesarios para la síntesis. El presente estudioestá basado en la síntesis y caracterización de las nanopartículas de Cobre(0) - NPs Cu(0) - aplicando el método poliol (Glicolisis) asistida vía microondas (MW), utilizando un precursor sintético orgánico de Cu(II) previamente sintetizado y Polietileno Tereftalato (PET); la reacción de despolimerización vía MW fue realizado con etilenglicol (EG) debido a que presenta una alta constantedieléctrica (41.4 a 298K) y perdida dieléctrica, permitiendo ser calentado rápidamente con radiación microondas y logrando acelerar la velocidad de reducción de los iones metálicos implícitos en el sistema. En esta etapa, los productos secundarios formados son tereftalato de bis-(2-hidroxietilo) (BHET), dímeros del BHET y/o sus oligómeros, que sirven como agentes estabilizantes encapsulando a las NPsCu(0), evitando su autoxidación, finalmente el sistema fue sometido a un pulso ultrasónico (US), siendo el efecto de la cavitación interna un fenómeno que genera altas presiones y temperaturas en los límites de borde de granos, produciendo la disgregación de las partículas a dimensiones nanometricas. A la vez se realizaron pruebas variando el precursor y el solvente a las mismas condiciones dereacción, como también realizando la síntesis utilizando un solvente comercial en la fabricación de calzados para evaluar la estabilidad de las nanoparticulas en sus productos. La caracterización estructural de las NPsCu(0) fue realizada mediante DRX, FRX y la estabilidad térmica por Análisis Termogravimétrico (TG-DTA). La distribución del tamaño de partícula fueron observadas mediante MicroscopioElectrónico de Barrido (SEM), el estudio de fenómenos superficiales fueron evaluadas por espectrofotometría UV-VIS y el FT-IR permitió justipreciar los grupos funcionales para analizar los oligómeros presentes.

Descriptores: Tereftalato de Polietileno, nanoparticulas de cobre, radiación microondas, ultrasonido.

Referencias
[1]
In situ synthesis ofpoly(ethylene terephthalate) /...