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Síntesis biomimética de polianilina catalizada por hamatina inmovilizada en sílica mesoporosa
MARIA ALONDRA ESCAMILLA RODRIGUEZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Maestría en tecnología de polímeros
La polianilina (PAN1) es un polímero conductor muy versátil que ha sido investigado desde hace más de 100 años. Este polímero se puede sintetizar mediante polimerización oxidativa de la anilina, existiendo diversos métodos: la Polimerización química, la Polimerización Electroquímica y la Polimerización Enzimática. Los dos primeros métodos presentan diversas desventajas reflejadas principalmente en las propiedades finales del polímero (baja procesabilidad, conductividad y solubilidad), además de los costos de producción y daños ambientales y para la salud de los subproductos obtenidos. A partir de esto, es cuando surge la Polimerización Biomimética, donde una molécula de bajo peso molecular imita la actividad catalítica de las peroxidasas, teniendo las ventajas de que esta no se desnaturaliza como lo hacen las enzimas, además de tener un bajo costo. Dentro de este grupo de moléculas biomiméticas se encuentran la metahemoglobina y la catalasa, que desde 1951 se conoce que el peróxido de hidrógeno reacciona con estas hemoproteínas, dando lugar a una serie de compuestos los cuales se pueden distinguir por su espectro de absorción UV-visible. Las propiedades químicas y fisicas de estos compuestos dependen de que en su estructura poseen un grupo prostético: la hematina, la cual es la responsable de reaccionar directamente con el peróxido. Por lo que desde el 2000, cuando se conoció el mecanismo de polimerización de compuestos fenólicos catalizados por hematina, se le ha empezado a prestar mayor atención como una alternativa en la polimerización de anilina. En esta tesis se sintetizó polianilina catalizada por hematina, mediante Polimerización Biomimética en un medio de reacción acuoso. Para tal propósito la hematina se inmovilizó dentro de los poros de la zeolita tipo sílica mesoporosa, actuando como plantilla para la síntesis de polianilina de forma más ordenada (lineal) lo cual repercute en las propiedades conductoras del complejo PANi/sílica mesoporosa formado. Además se evaluó el efecto de la estructura química del dopante (ácido clorhídrico y ácido p-Toluensulfó,,ico) sobre las características de la polianilina, así como el efecto que producen en el confinamiento de la polianilina dentro de los poros de la sílica mesoporosa.
La caracterización de los complejos PANIJsílica mesoporosa se llevo a cabo por Evpectroscopía UV-visible, Especiroscopía Infrarroja, Análisis Termogravimétrico, Fisisorción de Nitrógeno y Microscopía Electrónica. Los resultados muestran que la polianilina, en su forma conductora presenta bandas de absorción a 330 nm y a 600 nm. Se sintetiza superficialmente, según los datos obtenidos por TGA y Microscopia, y en el interior de los poros lo cual se confirma mediante Fisisorción de nitrógeno que muestra una disminución del radio de poro de 62 A a 56A y 32 A para los híbridos dopados con ácido clorhídrico y ácido p-Toluensulfónico respectivamente. La conductividad de los complejos PANi/sílica mesoporosa aumenta con el grado de dopaje, obteniéndose valores de 10 S/cm al emplear una concentración 69% (wt) en el caso del ácido p- loluensulfónico y de 36% (wt) para el ácido clorhídrico, donde la conductividad de los complejos dopados es resultado de la suma de la conductividad de las cadenas de polianilina (interconectividad), tanto en el interior como en el exterior de la estructura mesoporosa.
2007
Tesis de maestría
QUÍMICA
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