Detección de metales pesados en agua por medio de nanopartículas de plata elaboradas por ablación láser en líquidos

Abstract

Se sintetizaron nanopartículas de plata mediante ablación láser en líquidos, las cuales fueron caracterizadas mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM). Estas nopartículas fueron funcionalizadas con dos compuestos: CTAB y ácido trimésico para la detección colorimétrica de iones metálicos (Cu, Cr, Fe y Hg) en solución acuosa. La investigación se centró en cómo la variación de diferentes parámetros, como la concentración del ion metálico, el funcionalizador, el cloruro de sodio (NaCl) y el pH, afectaba la capacidad de detección. Los resultados mostraron que ambos funcionalizadores permitieron la detección efectiva de los metales, aunque con diferencias en sensibilidad dependiendo del ion y las condiciones experimentales. La concentración ideal del funcionalizador varía según el metal que se desea detectar. Para las NPs funcionalizadas con ácido trimésico, la concentración de 0.1 mM fue óptima para el cromo y el mercurio, mientras que 1 mM funcionó mejor para el cobre y el hierro. Por otro lado, con el CTAB, la mejor concentración fue de 0.01 mM para el cromo, 0.1 mM para el mercurio, y 1 mM para el cobre y el hierro. La cantidad de NaCl también fue crucial. Aunque el NaCl ayudó a estabilizar las nanopartículas, un exceso provocó que se agregaran y precipitaran, lo que afectó negativamente la detección. Para el sistema con ácido trimésico, la cantidad óptima de NaCl fue de 5 a 10 mg. En el caso del CTAB, los mejores resultados se obtuvieron con 10 mg para cromo, 1 mg para cobre y 5 mg para mercurio, mientras que para el hierro, la detección fue más efectiva sin la adición de sal. El pH fue un factor crítico. Para las AgNPs funcionalizadas con ácido trimésico, un pH ligeramente ácido (4.2) resultó ser la condición más favorable para la detección de todos los metales. Para el CTAB, un pH ácido (2) fue más efectivo para la detección de cromo y un pH de 8 para mercurio, mientras que para el cobre y el hierro no se observaron mejoras significativas.11 Finalmente, se evaluaron los límites de detección para cada sistema. El sistema con ácido trimésico demostró ser más sensible para el cromo, detectándolo hasta 0.2 ppm. Para el cobre, mercurio y hierro, el límite de detección se situó en aproximadamente 1 ppm. El sistema con CTAB tuvo un límite de detección de 0.1 ppm para el mercurio y entre 0.1 y 0.05 ppm para el cromo