Browsing by Author "Leniz Pizarro, Francisco Cecil"
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Thesis SÍNTESIS DE NÚCLEO-CÁSCARA NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS DE ÓXIDO DE FIERRO CON ESPESOR AJUSTABLE DE LA COBERTURA, PARA REMEDIACIÓN AMBIENTAL(2018) Leniz Pizarro, Francisco Cecil; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA QUíMICA Y AMBIENTAL; JAQUES SOLÍS, ALONSO VÍCTOREl avance de la civilización humana en el tiempo, en la búsqueda de mejoras científicas-tecnológicas y su respectiva industrialización-globalización no sustentable, ha traído como consecuencia un impacto negativo en el medio ambiente. Un sinnúmero de catástrofes ambientales antropogénicas ha marcado pauta para impulsar dos ejes: metodologías más sustentables en la industria; y remediación ambiental de espacios gravemente contaminados.Es el caso de los bifenilos policlorados (BPCs), un compuesto orgánico persistente, tipo dioxina, altamente dañino (para el ser humano y la naturaleza) y posiblemente cancerígeno, que fue creado por el ser humano y finalmente baneada para los años 80s. Hoy en día se encuentra presente en varios sectores afectados por la industria y es un foco de remediación.Bajo este contexto nace la propuesta de remediación de aguas contaminadas con BPCs mediante nanopartículas magnéticas de óxido de fierro con espesor ajustable de la cobertura hecha de polímeros de estireno y poliacrilato de quercetina, en donde la hipótesis futura a comprobar es que, a mayor cantidad de enlaces cruzados del polímero de poliacrilato de quercetina, se generará una mayor captación de BPCs. El proceso de remediación es un proceso de adsorción, en donde se utilizan nanopartículas de núcleo magnético (Fe3O4) con sus propiedades magnética y de calentamiento remoto (mediante un campo magnético alternante) y con una superficie funcionalizada de polímeros (estireno y poliacrilato de quercetina) la cual genera interacciones pi-pi stacking con los BPCs y así se captura el contaminante.El procedimiento experimental se compone de 3 etapas. Primero la síntesis de magnetita mediante precipitación sales de FeCl3 y FeCl2 en un medio básico provocado por NH4OH. Luego, la adición del iniciador 2-bromo-2 metil ácido propiónico (BMPA). Finalmente, se realiza la reacción de polimerización radicalaria de transferencia atómica de superficie iniciada (SI-ATRP), adicionando estireno y poliacrilato de quercetina (PAQ) en distintos porcentajes.Al caracterizar las NPMs a lo largo de la ruta de síntesis, se obtuvo una correlación positiva entre los análisis realizados, donde FT-IR mostró señales de adición de los compuestos añadidos (principalmente la presencia de PAQ por los pics de C=O y C-O). DLS indicó que los tamaños de partículas se encontraban en el orden de los nano metros (144,0 nm para las NPs de la primera etapa, 154,2 nm para el caso de las NPMs-BMPA, y un aumento significativo del tamaño para la última etapa). TGA corroboró la adición de PAQ en las NPMs (especialmente para el caso de las reacciones ATRPs con 10% de PAQ, teniendo contenidos de hasta un 44% de polímero por sobre el peso de BMPA). X-RD demostró que no ocurrió oxidación ni reducción del núcleo magnético de Fe3O4 (verificando tamaños de estructura cristalina entre los 8-12 nm). AMF demostró buenas propiedades de calentamiento mediante un campo magnético alternante (SAR promedio de 378,6 W/g Fe para las dos primeras etapas, y un valor menor para las NPs con cáscara). Finalmente, UV-vis mostró que para el caso de las NPMs al 10% de PAQ las muestra de 24 horas se aglomeran y precipitan en su gran mayoría dentro de las primeras 3 horas en solución.
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