FABRICATION OF POLYMER-METAL NANOCOMPOSITES WITH COMPLEX POLYMERIC MATRICES FOR BACTERICIDAL AND CATALYTIC APPLICATIONS.

Resum

D’una manera general, el present treball està enfocat a l’obtenció i l’estudi de nous materials_x000D_ útils per al tractament combinat d’aigües, és a dir, materials capaços d’aconseguir diferents_x000D_ objectius al tractar l’aigua en un sol pas. Aquest propòsit sembla un nínxol d’aplicació molt_x000D_ adient per als materials de mida nanoscòpica, donades les inusuals propietats catalítiques i_x000D_ bactericides que presenten com a conseqüència de la seva mida. No obstant, els_x000D_ nanomaterials, i en especial les nanopartícules metàl·liques (metal nanoparticles, MNPs),_x000D_ també tenen limitacions i poden plantejar certs riscos. És per això que cal buscar mecanismes_x000D_ que en garanteixin la seva estabilització, la qual es considera un pas previ clau per la seva_x000D_ manipulació i aplicació futura. Durant els darrers anys s’ha demostrat que l’estabilització de les_x000D_ MNPs en matrius polimèriques permet el desenvolupament de nous materials polimèrics_x000D_ nanocompòsits en els quals les espècies reactives estan altament estabilitzades al temps que_x000D_ s’aconsegueix una fàcil manipulació del conjunt. Des d’un punt de vista pràctic, tant l’elecció_x000D_ com l’adequació de la matriu polimèrica juguen un paper molt important doncs sovint la_x000D_ matriu ha de servir simultàniament de medi de síntesi i d’estabilitzant._x000D_ Així, en el present estudi s’ha considerat essencial obtenir, modificar o utilitzar directament_x000D_ diverses matrius polimèriques en la forma de pel·lícules i membranes, espumes i fibres tèxtils,_x000D_ capaces d’incorporar MNPs (concretament de de pal·ladi o plata) mitjançant la metodologia_x000D_ sintètica de la Síntesi Intermatricial (IMS), que inclou dos processos a priori senzills: la càrrega_x000D_ del precursor en la matriu polimèrica i la transformació del precursor en nanopartícula_x000D_ (normalment gràcies a una reacció de reducció)._x000D_ Per a fer-ho, d’una banda s’ha dut a terme la modificació de matrius polimèriques existents_x000D_ (p.e. poliètersulfona tipus Cardo) mitjançant reaccions senzilles de sulfonació amb la finalitat_x000D_ d’aportar els grups ionogènics considerats necessaris per aconseguir la càrrega dels precursors_x000D_ (ions metàl·lics o complexos iònics). D’altra banda, i com a novetat en l’aplicació de la IMS,_x000D_ s’han provat matrius sense grups iònics (com ara espumes de poliuretà i fibres tèxtils), a fi_x000D_ d’avaluar l’aplicabilitat i l’abast real de la tècnica. Els resultats obtinguts han mostrat que és_x000D_ possible sintetitzar AgNPs i PdNPs (tot i que no sempre amb la mateixa quantitat, distribució o_x000D_ mida) en totes les matrius assajades mantenint-ne les propietats inicials._x000D_ Allò que es pot considerar com és més interessant és que s’ha demostrat que gairebé la_x000D_ totalitat dels diferents materials desenvolupats ofereixen les desitjades funcionalitats tant en_x000D_ aplicacions catalítiques (més concretament en l’eliminació de compostos nitroaromàtics de_x000D_ l’aigua) com en bactericides ( en l’eliminació d’Eschericha coli de solucions aquoses)._x000D_ Finalment, cal remarcar que la caracterització dels nanocompòsits obtinguts en una de les_x000D_ matrius utilitzades (Nafion 117) ha permès aportar nous coneixements en relació a la seva_x000D_ estructura interna, la qual cosa és de gran interès donat que és un material d’altes prestacions i_x000D_ àmpliament utilitzat, per exemple en piles de combustible de membrana polimèrica.

Data del Ajut	23 de maig 2014
Idioma original	Anglès
Supervisor	Maria Muñoz Tapia (Director/a), Jorge Macanas de Benito (Director/a) & Dmitry Muraviev Muravieva (Director/a)