IMPACTO AMBIENTAL DE LA NANOTECNOLOGÍA! " #

Transcripción

1 IMPACTO AMBIENTAL DE LA NANOTECNOLOGÍA! " #

2 NANOTECNOLOGÍA? Definiciones Diseño, caracterización, producción y aplicación de estructuras, dispositivos y sistemas por control de la forma y el tamaño a escala nanométrica La investigación y desarrollo tecnológico a los niveles atómico, molecular o macromolecular, en la escala de aproximadamente nm La creación y el uso de estructuras, dispositivos y sistemas que presentan nuevas propiedades y funciones a causa de su pequeño tamaño y su capacidad para ser controladas o manipuladas en la escala atómica $ $% &' ( % &) (

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4 Soluble ó coloidal ANTECEDENTES DE LA NANOTECNOLOGÍA años BC, Egipto y China: Oro coloidal para aplicaciones estéticas y curativas 1618, Francisci Antonnii, primer libro sobre Oro coloidal 1676, Johann Kunckels, drinkable gold propiedade curativas 1818, Jeremias Benjamin Richters, transformación de disoluciones rosas ó púrpuras de oro disuelto en disoluciones amarillas cuando las partículas de agregan 1857, Faraday, obtención de disoluciones rojas de oro por reducción de AuCl , Graham, introdujo el término coloide (la fracción de partículas más pequeñas)

5 Evolución histórica reciente 1959 Richard Feynman ( Premio Nobel de Física) There s plenty of room at the bottom 1974 Norio Taniguchi ( Tokyo Science University) Introducción del término Nanotecnología 1980 Eric Drexlex Libro EnginesofCreation 1981 Microscopio de Efecto Tunel 1986 Microscopio de Fuerzas Atómicas Observación de Clústeres de átomos NANOTECNOLOGÍA ACTUAL

6 Evolución del uso de nanomateriales

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13 Sobre el Medio Ambiente - Efectos directos sobre microorganismos, invertebrados, peces y otros organismos - Interacción con contaminantes que pueden cambiar la biodisponibilidad de compuestos tóxicos ó de nutrientes - Cambios en las estructuras medioambientales de los sistemas no vivos Sobre la Salud - Daños en la membranas celulares - Liberación de las especies tóxicas disueltas - Generación de especies reactivas al oxígeno, ROS (iones oxígeno, peróxidos y radicales libres)

14 Tipos de nanomateriales Según la composición química -Nanomateriales de carbono, nanotubos,cnts,grafeno -Nanopartículas de óxidos metálicos TiO 2. AlO 2,Fe 2 O 3 Nanopartículas metálicas AgNPs, AuNPs Quantum dots,qds CdSe,CdTe,CdSeTe,ZnSe Dendrímeros

15 Según el origen - Manufacturado - Natural : bacterias, virus material coloidal terrestre o acuático material particulado ultrafino - Accidentales: procedente de procesos industriales Según el estado : libres / agregadas Según el tamaño:

16 Propiedades de las nanopartículas que afectan a su comportamiento en el ambiente y a su toxicidad

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26 NECESIDADES ACTUALES PARA EL ESTUDIO DE NPs

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28 Single Particle- Inductively Coupled Plasma- Mass Spectrometry, SP-ICP-MS Evolución histórica!"# '! # $%! &''! ( '

29 SP-ICP-MS Aspecto Clave: Medida suspensión de partículas a baja concentración y con una alta frecuencia en la adquisición de datos MS cuadrupolar, frecuencia adquisición datos: - Tiempo de adquisición (Dwell time) - Tiempo adquisición masa - Tiempo entre lecturas (Stettling time) - Tiempo estabilización cuadrupolo

30 SP-ICP-MS Excelente Sensibilidad (ng/l) Información Analítica: ICP-MS NEXION TM 300X, Perkin Elmer Syngistix TM NanoApplication Module Composición elemental Concentración Tamaño Distribución de tamaños

31 SP-ICP-MS Frecuencia pulsos Intensidad de cada pulso Concentración de las NPs Masa de la NP 100 Altura pulso diámetro NPs Eficiencia de nebulización

32 Posibilidad de diferenciación simultánea de nanopartículas e iones Histogramas de distribución de señal (a-d) 60 nm suspension de NPs de 2.5x10 7 L -1, (e-h) 60 nm suspension NPs de 2.5x10 7 L -1 con 1g L -1 Ag (I), (i-l) 60 nm suspension NPs de 2.5 x 10 7 L -1 con 4g L -1 Ag (I). Dwell times: 10 ms, 5 ms, 100s, 50s. Abad-Alvaro et al, Anal.Bioanal.Chem.2016,408,5089

33 Ventajas SP-ICP-MS 1.- Uso de instrumentos comerciales 2.- Posibilidad de obtención de información de: - Presencia de uno ó varios elementos en forma partículada o disuelta - Tamaño de partícula - Concentración del número de partículas - Masa por partícula y distribución por tamaños - Concentración de la forma disuelta y de la particulada

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49 Muchas gracias por vuestra atención