Nanotubos de carbono. Empleo como material adsorbente para la determinación de metales

Abstract

Desde el descubrimiento de los nanotubos de carbono (CNTs) en 1991, se hizo patente su evidente potencial como material adsorbente para la extracción en fase sólida (SPE) debido a su elevada área superficial y volumen interno, su estabilidad, resistencia mecánica y la posibilidad de establecer interacciones π-π. En esta tesis doctoral y tras una amplia revisión bibliográfica, se presenta una visión general de las tendencias en el uso de CNTs para la determinación de especies metálicas en muestras ambientales, biológicas y alimentarias mediante SPE. Se ha descrito también la síntesis, purificación, así como las diversas estrategias para su funcionalización. Como los procedimientos de síntesis de nanotubos disponibles en la actualidad no aseguran la homogeneidad del producto en relación con su longitud y con su diámetro, y teniendo en cuenta que su toxicidad depende de su morfología, en los últimos años se ha hecho un gran esfuerzo para caracterizar los CNTs. En este trabajo se presenta una revisión de las técnicas usadas para la caracterización de los nanotubos de carbono basada en más de 170 referencias en el período 2000-2014. Durante la realización de esta tesis doctoral se han desarrollado nuevos métodos de extracción en fase sólida para la determinación de metales traza en muestras de orina usando MWCNTs (nanotubos de carbono de pared múltiple). En primer lugar, y debido a la gran tendencia a la agregación espontánea que presentan los CNTs puros, se han estudiado diferentes procesos de oxidación de los mismos ya que la funcionalización con grupos carboxílicos, hidroxilo, etc. mejora su solubilidad y su capacidad de adsorción. Para evaluar la eficacia de la oxidación realizada se han empleado diferentes técnicas de caracterización y se estudió su uso como adsorbentes en sistemas de SPE.