Proyectos
Detección “a simple vista” de mercurio empleando tirillas de papel modificadas con puntos cuánticos
Resumen
El proyecto se enfoca en la fabricación de un material nanoestructurado para la detección selectiva y en tiempo real de iones mercurio, el cual podría aplicarse en muestras ambientales y fisiológicas. Este material consiste de puntos cuánticos de CdSe/ZnS soportados en tiras de papel. Los nanocristales de CdSe/ZnS se caracterizan por presentar un amplio espectro de absorción en la región visible e intensa emisión multicolor, propiedades que son dependientes de la calidad, tamaño del cristal, y de su entorno. En presencia de iones de mercurio, los nanocristales de CdSe/ZnS pueden generar cambios de coloración y cambios en los espectros de absorción y emisión como respuesta positiva a la captura de Hg2+, facilitando su detección. En una fase previa se realizó la síntesis y caracterización de puntos cuánticos de CdSe/ZnS obteniéndose un material con 40% de eficiencia fluorescente. Con los resultados de esta fase se envió un artículo a una revista indexada para su publicación. Ahora proponemos emplear estos materiales en la captura selectiva de los iones mercurio que puede conseguirse modificando la superficie de los nanocristales con tioles (l-cisteína, glutatión, cistina y metionina) para establecer un enlace fuerte con el mercurio (R–S-Hg). Como consecuencia, se producen cambios espectrales y de coloración visibles indicando la presencia de mercurio en el medio. Con el fin de ampliar las aplicaciones de los nanocristales de CdSe/ZnS, se propone inmovilizar estos materiales en tiras de papel, resultando en un material portátil, de aplicación directa que facilita la detección de mercurio en diferentes muestras ambientales (agua, orina, sangre, peces, suelos, etc). Hasta la fecha, los puntos cuánticos se han aplicado especialmente en el campo de las celdas solares, en dispositivos optoelectrónicos y como sensores de imágenes en biología; sin embargo, su aplicación en la detección de iones mercurio se encuentra en una etapa inicial. Por consiguiente, esta propuesta es totalmente innovadora que generará conocimiento de vanguardia en la ciencia de materiales y la química analítica. Se obtendrá un material que hoy día resulta indispensable para facilitar los controles ambientales del mercurio en los diferentes ecosistemas. Este proyecto de investigación se desarrollará con los grupos de investigación, “Estado sólido y catálisis ambiental” y “Nuevos materiales, nano y supramoleculares”, adscritos al Departamento de Química de la Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá. Los investigadores involucrados en esta propuesta cuentan con amplia experiencia en la síntesis y caracterización de nanomateriales, en la implementación de nuevas tecnologías “limpias” para la remediación ambiental, en la química de la coordinación, en procesos limpios de síntesis orgánica y en la estimación de las propiedades ópticas y fluorescentes de diferentes compuestos. También contamos con el apoyo del Grupo Gestión Salud Ambiental de la Secretaria de Salud –Gobernación de Santander- quienes han desarrollado una gran cantidad de investigaciones dirigidas al monitoreo y evaluación del impacto ambiental y en la salud humana de diferentes contaminantes. Su colaboración será fundamental para la aplicación en un futuro cercano de los nanomateriales en muestras reales y sería la primera vez que se emplea en Colombia un método “sencillo” para la determinación directa de mercurio en el medio ambiente y en el hombre.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:"UN INNOVA": CONVOCATORIA DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INNOVACIÓN EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA A PARTIR DEL DESARROLLO DE PROTOTIPOS Y EXPERIENCIAS PILOTO 2016-2018
Modalidad:Modalidad 2: Propuestas de prototipos o escalamientos, presentadas por grupos de investigación, hasta por veinte millones de pesos.
Responsable