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Formación de materiales porosos nanoestructurados a partir de soluciones de quitosano en líquidos iónicos basados en imidazolio
GONZALO SANTOS LOPEZ
Jaime Lizardi Mendoza
WALDO MANUEL ARGUELLES MONAL
Elizabeth Carvajal Millan
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Tecnología de alimentos de origen animal
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.
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C.
2018
Tesis de doctorado
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ANÁLISIS DE POLÍMEROS
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