Desarrollo de sensores electroquímicos para la detección de metales tóxicos y contaminantes emergentes

Resumen

Introducción: El desarrollo de dispositivos analíticos portables constituye una necesidad en el monitoreo y control de contaminantes en el medioambiente. Los electrodos selectivos a iones de estado sólido resultan una alternativa viable que permiten la determinación in situ de una amplia variedad de analitos al incorporar varios tipos de moléculas de reconocimiento en la membrana sensora, así como materiales nanoestructurados de elevadas propiedades conductoras en la fase transductora.

Objetivos: Desarrollar una nueva fase transductora mediante la modificación de la resina epóxica-grafito tradicionalmente usada en los electrodos. Preparar y analizar membranas de poli(cloruro de vinilo) basadas en receptores derivados de la tiourea y polímeros de impresión molecular para la detección de metales tóxicos y contaminantes emergentes, respectivamente y miniaturizar los dispositivos.

Métodos: Se obtuvieron 2 nuevos transductores modificados mediante la inclusión en el composito conductor de una dispersión de grafeno comercial o láminas de grafeno obtenidas mediante exfoliación electroquímica. Se utilizaron derivados de 1-aroiltioureas que contienen grupos alifáticos lineales y cíclicos en el fragmento 3,3-disustituido. Se emplearon la potenciometría directa y la voltametría cíclica. Además, técnicas de caracterización de materiales como la microscopía electrónica de barrido y de fuerza atómica, así como las espectroscopias de impedancia electroquímica y fotoelectrónica de rayos X.

Resultados: Desarrollo de una nueva fase transductora mediante la modificación con grafeno de la resina epóxica-grafito; preparación y estudio de nuevas membranas selectivas basadas en aroiltioureas y polímeros de impresión molecular para la construcción de electrodos selectivos a iones Pb(II) y medicamentos (vancomicina y derivados del ácido L-glutámico), respectivamente; realización, por primera vez, de estudios de impedancia del material transductor y de impedancia electroquímica a los electrodos construidos.

Conclusiones: Se desarrollaron sensores electroquímicos para la detección de metales tóxicos como el Pb(II) y fármacos con potencialidades para su aplicación en la agricultura, en la industria y en un área de impacto y desarrollo estratégico como es el medio-ambiente.