SÍNTESIS DE NANOCOMPUESTOS DE POLIMETILMETACRILATO-CO-BUTILACRILATO Y NANOPARTÍCULAS DE PLATA MEDIANTE MÉTODOS SUSTENTABLES

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Q. Paola Francisca Vera García

Resumen
En este trabajo de investigación se sintetizaron las nanopartículas de plata por un método biológico utilizando como agentes reductores y estabilizantes extractos de plantas como el Opuntia ficus-indica y Aloe vera, como sal precursora se usó el AgNO3. Las NPsAg fueron sintetizadas mediante dos métodos; el primero fue biosíntesis convencional y biosíntesis asistida por microondas. Los extractos acuosos de plantas fueron caracterizados mediante HPLC-MS y FTIR. Mediante HPLC-MS se obtuvieron los compuestos químicos, así como las familias presentes en cada uno de los extractos, en el extracto de Opuntia ficus-indica se obtuvieron compuestos como la pinocembrina, quercetina 3-O-ramnosil-ramnosil glucósido, 3,4-DHPEA-EA, sinensetina y familias como flavonoles, tirosoles, ácidos hidroxicinámcos y metoxyflavonoides. Mientras que el extracto de Aloe vera presenta compuestos químicos como gallocatequina, ácido 1-cafeicoquinico, secoisolariciresinol, apigenina 6-8di-c-glucósido teniendo como familias a las catequinas, ácidos hidroxicinámicos, lignanos y flavones. Después mediante FTIR se determinaron los grupos funcionales en los extractos que son provenientes de las familias mencionadas anteriormente encontrando en ambos extractos las banadas en alrededor de los 3254-3221 cm-1 correspondiente al estiramiento de grupos  hidroxilos y fenoles. En 2964-2956 cm-1 a estiramientos de CH3 y en 1591-1566 cm-1 corresponde a estiramientos de C-O-O. Posteriormente las NPsAg obtenidas fueron caracterizadas mediante DRX, UV-Vis, FTIR, DLS y SEM. A partir de DRX se demostró la obtención de la Ag0, mediante UV-Vis se demostró la presencia de la resonancia del plasmón superficial (RPS) de las NPsAg en el rango de 400-450 nm. Mediante la técnica de FTIR se determinaron los grupos funcionales polares que se encuentran presentes en los extractos de Opuntia ficus-indica y Aloe vera provenientes de las familias como flavonoides, ácidos hidroxicinamicos, tirosoles, catequinas, chalconas, entre otros. Se demostró que las NPsAg tienen presentes los grupos funcionales de los extractos en la superficie quedando funcionalizadas lo anterior se puede decir que los extractos actúan como agentes estabilizadores de la sal precursora de las NPsAg. Los resultados de DLS mostraron tamaños promedios de las NPsAg de 55 a 182 nm por el método de biosíntesis convencional, mientras que en el método por microondas se presentaron tamaños promedio de 24 a 482 nm, por SEM se pudo observar que las NPsAg tienen morfologías cuasiesféricas y además se observó la presencia de partículas aglomeradas.
Por otro lado, se obtuvieron nanocompuestos de polimetilmetacrilato-co-butilacrilato (PMMA-co-BuA) y NPsAg obtenidas en la etapa anterior. Los nanocompuestos se sintetizaron mediante polimerización de radicales libres en donde el método más común es en emulsión “In Situ”, es decir se añadieron las NPsAg en el sistema de reacción y se estudiaron a diferentes concentraciones 0.05, 0.1, 0.5 y 1% respecto al polímero. A partir del látex se formaron películas mediante evaporación del agua, las cuales se caracterizaron mediante diferentes técnicas como FTIR, UV-Vis, pruebas térmicas de TGA y DSC, pruebas mecánicas de tensión y SEM.
Mediante FTIR se determinó que es posible que interacciones de puente de hidrogeno se presentan entre PMMA-co-BuA y NPsAg. Posteriormente mediante UV-Vis se encontró la absorbancia característica de la RSP de las NPsAg en el nanocompuesto. Mediante TGA se observó la temperatura de descomposición de los nanocompuestos alrededor de 296 ℃, así como la influencia de las diferentes concentraciones de NPsAg presentes en el nanocompuesto. La caracterización de DSC mostró las temperaturas de transición vítrea (Tg) de 8 a -12 ℃ para los nanocompuestos con el extracto de Opuntia ficus-indica, mientras para los nanocompuestos con Aloe vera fue de 8-9 ℃. Posteriormente, mediante la prueba de tensión se pudo determinar el % de elongación de los nanocompuestos obteniendo elongaciones del 400%, también se determinó el módulo de Young y la resistencia tensil de los nanocompuestos. Por último, mediante SEM se confirmó que las NPsAg se encuentran dispersas en el copolímero y no se presentan aglomerados de NPsAg este comportamiento se observó con las NPs obtenidas con ambos extractos. Por otro lado se observó la morfología cuasiesférica de las NPsAg en el nanocompuesto.

SÍNTESIS DE NANOCOMPUESTOS DE POLIMETILMETACRILATO-CO-BUTILACRILATO Y NANOPARTÍCULAS DE PLATA MEDIANTE MÉTODOS SUSTENTABLES


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