Title

Formación de materiales porosos nanoestructurados a partir de soluciones de quitosano en líquidos iónicos basados en imidazolio

Author

GONZALO SANTOS LOPEZ

Contributor

Jaime Lizardi Mendoza (Director)

WALDO MANUEL ARGUELLES MONAL (Thesis Adviser)

Elizabeth Carvajal Millan (Thesis Adviser)

Access level

Open Access

Summary or description

Se estudió el proceso de formación de materiales porosos nanoestructurados de quitosano a partir de soluciones en líquidos iónicos basados en imidazolio. Se realizó la caracterización de las soluciones obtenidas de quitosano en acetato de 1-etil-3-metil-imidazolio y en acetato de 1-butil-3-metil-imidazolio. Se empleó resonancia magnética nuclear de dominio de tiempo para estimar la dinámica de las especies moleculares presentes en las soluciones. Los resultados indican la presencia de, al menos, dos poblaciones de protones en ambientes químicos distintos. Una población de protones de alta movilidad se relaciona con especies de bajo peso molecular, que no son afectadas por la presencia del quitosano. La otra población, en cambio, está conformada tanto por los protones incluidos en el polisacárido como por especies de bajo peso molecular asociados a éste, que presentan menor movilidad y son afectados por la concentración de quitosano. Por otra parte, mediante el análisis reológico se encontró que las soluciones de quitosano en los líquidos iónicos probados tienen un comportamiento de tipo newtoniano cuando su concentración es menor el 1% mientras que a mayores concentraciones se comporta como un fluido pseudoplástico. Las mediciones realizadas permitieron determinar la viscosidad intrínseca del quitosano en ambos líquidos iónicos. Los valores obtenidos son menores a los reportados para quitosano en soluciones ácidas acuosas, lo que indica que la molécula ocupa un menor volumen hidrodinámico al ser disuelta en líquidos iónicos. También se determinó la concentración crítica de solapamiento para ambos tipos de soluciones. La caracterización realizada fue útil para la formación de materiales porosos nanoestructurados, mejor conocidos como aerogeles. Para obtener dichos materiales se formaron geles físicos mediante la difusión de vapor de un agente no solvente, a partir de soluciones de quitosano al 2% (p/p) en cada líquido iónico. Se obtuvieron tres distintos tipos de ionogeles, dos por gelificación empleando etanol y uno más con agua. Los ionogeles producidos con etanol fueron empleados para obtener aerogeles mediante secado con CO2 en estado supercrítico. Los aerogeles presentaron tamaños de poro entre 31 y 46 nm, y un área superficial específica entre 350 y 480 m2/g. La estructura interna de los aerogeles se aprecia como una estructura uniforme formada por cúmulos de masa que forman una red tridimensional compacta con porosidad heterogénea.

Publisher

Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C.

Publish date

2018

Publication type

Doctoral thesis

Publication version

Published Version

Format

application/pdf

Language

Spanish

Audience

Librarians

Students

Researchers

Teachers

General public

Source repository

Repositorio institucional del CIAD, A.C.

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