Resumen

En este estudio, se fabricaron compuestos híbridos de nanopartículas de oro y polipirrol (AuNPs-PPy) mediante polimerización química del monómero de pirrol en la superficie de nanopartículas metálicas, que luego se incorporaron a una matriz de poli(alcohol vinílico) (PVA) para ser explotados en tecnologías sensoras para la detección de metanol. Las condiciones de preparación se optimizaron para maximizar la sensibilidad, permitiendo la determinación de concentraciones relativas de moléculas de metanol en mezclas binarias de metanol/etanol. Para ello se utilizó la respuesta eléctrica del sensor, que depende de la constante dieléctrica de los compuestos orgánicos volátiles.

INTRODUCCIÓN

Las nanopartículas de oro se han utilizado ampliamente en diversas aplicaciones tecnológicas debido a su alta biocompatibilidad y su interacción potencial con sistemas biológicos. A su vez, los polímeros conductores se han aplicado constantemente en los últimos años en dispositivos luminiscentes, diodos emisores de luz, actuadores mecánicos como músculos artificiales, entre otros, siendo el polipirrol un excelente sistema para dichas implementaciones. La síntesis de compuestos híbridos permite, a su vez, una interacción sinérgica entre las propiedades de ambos sistemas interactuantes, permitiendo el autoensamblaje a escala nanométrica y dando lugar a estructuras en las que las partículas metálicas están completamente cubiertas por el polímero conductor, y en consecuencia, un aumento de la superficie de las partículas distribuidas por la matriz, influyendo en última instancia en la sensibilidad de la matriz.

La estabilidad de las soluciones coloidales que contienen nanocompuestos mixtos suele fomentarse mediante la inserción de tensioactivos, tales como el dodecil sulfato sódico. En esta situación, los procesos de agregación se minimizan, promoviendo una mayor homogeneidad de las partículas distribuidas en la matriz polimérica. Esto ofrece la posibilidad de implementar sistemas como los sensores de volátiles, que por definición convierten la concentración del volátil en un observable físico, basado en el enlace químico de la molécula con el sensor o simplemente por interacción física, promoviendo la expansión de la matriz polimérica, alterando los mecanismos de conducción por percolación eléctrica o reorientando los dipolos eléctricos dispersos, induciendo cambios en la respuesta reactiva (capacitancia) del sensor.

En este trabajo, describimos el proceso de preparación y caracterización eléctrica de nanocompuestos híbridos de polipirrol/nanopartículas de oro obtenidos a partir de la síntesis química de pirrol en presencia de un estabilizador (SDS) y de un agente oxidante (ácido cloroáurico). 

• Materias:Nanosensores Nanocompuestos Metodología de detección Espectroscopia
• Subjects:Nanosensors Nanocomposites Detection methodology Spectroscopy
• Palabras claves:Sensor; Nanocompuestos poliméricos; Espectroscopía de impedancia eléctrica
• Keywords:Sensor; Polymeric nanocomposites; Electrical impedance spectroscopy