| Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá |
| MODIFICACIÓN DE NANOMATERIALES BASADOS EN GRAFENO CON COMPUESTOS BIOACTIVOS COMO HERRAMIENTA PARA SU
DISPERSIÓN EN MEDIO ACUOSO//MODIFICATION OF GRAPHENE-BASED NANOMATERIALS WITH BIOACTIVE COMPOUNDS AS A TOOL FOR THEIR DISPERSION IN AN AQUEOUS MEDIUM | | Autor/a | Sainz Urruela, Carlos | | Departamento | Química Analítica, Química Física e Ingeniería Química | | Director/a | Díez Pascual, Ana María | | Codirector/a | San Andrés Lledó, María Paz | | Fecha de defensa | 05-06-2023 | | Calificación | Sobresaliente cum laude | | Programa | Química (RD 99/2011) | | Mención internacional | Sí | | Resumen | La investigación se ha centrado en nanomateriales de carbono, en particular el grafeno y su derivado el óxido de grafeno (GO), que presentan excepcionales propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas. Se han sintetizado óxidos de grafeno con distinto grado de oxidación mediante un proceso electroquímico en dos pasos, y su morfología y propiedades se ha caracterizado mediante análisis elemental, microscopía electrónica de barrido (SEM), de transmisión (TEM) y de fuerza atómica (AFM), espectroscopía infrarroja y Raman, análisis termogravimétrico, medidas de resistencia eléctrica y de tensión-deformación. Se ha correlacionado la morfología, el área superficial, el grado de oxidación, el espaciado entre láminas y el contenido en defectos con las propiedades macroscópicas. Se ha funcionalizado covalente y no covalentemente el óxido de grafeno con ácido tánico (TA). Se probaron cuatro estrategias de esterificación: directa, carbodiimida activada, acilación con cloruro de oxalilo y mediante un intermedio del GO funcionalizado con ácido. Los nanomateriales resultantes se han caracterizado para obtener información sobre las interacciones GO-TA y el grado de injerto, así como su topografía superficial, nivel de hidrofilicidad, solubilidad/dispersibilidad, propiedades térmicas y antibacterianas. Se ha evaluado el potencial del ácido tánico como dispersante del GO midiendo la disminución de la intensidad de fluorescencia o “quenching” de la riboflavina. La magnitud del quenching depende de la concentración de ambos, su relación en peso y la aplicación de una etapa de centrifugación tras la preparación de las dispersiones. También se ha evaluado la capacidad del resveratrol como dispersante del grafeno, y se ha encontrado que el grado de exfoliación en las dispersiones depende de su relación en peso. Finalmente, se ha diseñado un sistema basado en la fluorescencia para la determinación de butirilcolinesterasa y la acetilcolinesterasa y del pesticida Paraoxon, que actúa como inhibidor de estas enzimas, utilizando carbon dots y nanopartículas de oro. |
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