Tesis doctoral de María Carmen Coll Merino
La presente tesis se ha desarrollado combinando conceptos de química supramolecular y ciencia de los materiales. En concreto, se planteó la tesis doctoral sobre la idea de desarrollar sensores sobre superficies silíceas para detectar especies de interés ambiental. en primer lugar, se ha llevado a cabo el desarrollo de un nuevo método colorimétrico en dos pasos para la detección de surfactantes aniónicos en aguas, en el cual no es necesario el uso de disolventes clorados. Para ello, se ha diseñado y preparado un sólido silíceo funcionalizado con una unidad coordinante de aniones como es el grupo imidazol. Tras producirse la interacción de dichas unidades con los surfactantes aniónicos, en un segundo paso se produce la extracción de un colorante desde la disolución al sólido preparado. La coloración del sólido es función de la concentración de surfactante presente en la muestra inicial, por lo que permite la detección a simple vista de la presencia de surfactantes en una muestra. En vista de los resultados obtenidos, se diseñó un nuevo material que fuera capaz de determinar surfactantes catiónicos. Para ello, se utilizó como unidad coordinante un derivado con un grupo sulfonato. Además de realizar un estudio de la respuesta de dichos materiales y la caracterización de los mismos, se han analizado muestra reales que indica la viabilidad de dichos sistemas para la detección de surfactantes. basándose en los resultados anteriores, en segundo lugar se planteó la posibilidad de diseñar y preparar un material capaz de retener y eliminar surfactantes aniónicos de muestras acuosas. Se trabaja en este caso con sólidos mesoporosos que presentan una mayor superficie específica, lo que permite el anclaje de un mayor número de unidades coordinantes y por tanto eliminar mayor cantidad de surfactantes. Se estudió la capacidad de retención de los materiales funcionalizados en su superficie con grupos imidazol, amina y piridina. Se observó que el que presentaba la mayor capacidad de retención fue el que presenta grupos imidazol en su superficie. por último, también se ha llevado a cabo el diseño y estudio de una puerta molecular sobre sólidos mesoporosos controlada por la presencia de ciertas especies como son los carboxilatos de cadena larga y los surfactantes aniónicos. El mecanismo de cierre está relacionado con la interacción de dichas especies con las unidades coordinantes de la superficie (imidazol, urea y tiourea). Cuando los carboxilatos de cadena larga interaccionan con dichas unidades se produce el bloqueo de los poros impidiendo la salida del colorante atrapado en el interior de los mismos. En carboxilatos de cadena corta este efecto no se produce, lo cual permite discriminar entre especies dentro de una misma familia. Basándose en este efecto, también permite usar este tipo de sistemas para la determinación de surfactantes aniónicos.
Datos académicos de la tesis doctoral «Superficies químicamente modificadas para la detección colorimétrica y eliminación de aniones de interés medioambiental en aguas.«
- Título de la tesis: Superficies químicamente modificadas para la detección colorimétrica y eliminación de aniones de interés medioambiental en aguas.
- Autor: María Carmen Coll Merino
- Universidad: Politécnica de Valencia
- Fecha de lectura de la tesis: 15/10/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Juan Soto Camino
- Tribunal
- Presidente del tribunal: enrique victor García-españa monsonís
- maurizio Licchelli (vocal)
- Luis Manuel Liz marzan (vocal)
- pedro José Amoros del toro (vocal)