Nanocompósitos de partículas metálicas y cerámicas en polímeros semiconductores

Gómez López, Paola Guadalupe (2016) Nanocompósitos de partículas metálicas y cerámicas en polímeros semiconductores. Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Los nanocompósitos de nanopartículas de metales cerámicos y metálicos en polímeros semiconductores y fluorescentes ha cobrado interés científico y tecnológico, debido a la multifuncionalidad que puede adquirir, destacando propiedades como: semiconducción, fluorescencia, electroluminiscencia, acción bactericida y al esclarecimiento de las interacciones físicas y químicas entre polímeros, generalmente de cadena rígida y planar (o casi planar) y las nanopartículas. Aprovechando la estructura química, el proceso de síntesis y las propiedades optoelectrónicas del polímero de Claisen-Schmidt poli-(4-metil-1- fenilpenta-1,4-dien-ona) o PBT, (sintetizado por primera vez en nuestro grupo), se desarrolló 2 procesos de síntesis de nanopartículas multifuncionales a base de nanopartículas de: 1) óxidos magnéticos, 2) plata con aplicaciones potenciales en imágenes de resonancia magnética nuclear, deposición controlada de medicamentos y sensores y actuadores basados en nanotecnología. Para el desarrollo de los procesos de síntesis se consideró que la reacción de síntesis del PBT es catalizada en medio básico y que los óxidos de hierro como la magnetita (Fe3O4) y la maghemita (Fe2O3) se puede sintetizar como nanopartículas mediante co-precipitación en medio básico, preparando nanocompósitos de óxido de hierro en relaciones estequiométricas para formar magnetita mediante reacciones consecutivas. Así mismo, observando que las unidades estructurales terminales del PBT contienen el grupo funcional aldehído, el cual es un agente reductor, se desarrollaron los procedimientos de síntesis de nanopartículas de plata y oro a partir de sales las cuales son reducibles en condiciones suaves. Aunado a lo anterior se consideró que los grupos funcionales cetónicos de las unidades repetitivas del polímero, pueden actuar como agentes estabilizadores de las nanopartículas. Los materiales fueron caracterizados mediante espectroscopia de infrarrojo (FTIR), espectroscopia de ultravioleta – visible (U.V.-Vis.), espesctroscopia de fluorescencia (PS), microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopia electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM) y difracción de rayos X (DRX), en el caso de las muestras de nanocompósitos con magnetita se caracterizaron mediante magnetometría de muestra vibrante y a los nanocompósitos de plata se les determinó su acción bactericida. En todos los casos se obtuvieron satisfactoriamente nanocompósitos multifuncionales estables, encontrando que los nanocompósitos de magnetita muestran un comportamiento fluorescente-ferromagnético y los de plata acción bactericida.

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