SÍNTESIS DE NANOCOMPUESTOS CON NANOTUBOS DE CARBONO FUNCIONALIZADOS EN LA MATRIZ DE POLI(ACRILATO DE BUTILO-COÁCIDO METACRÍLICO)

Abstract

En este trabajo se presenta la síntesis y caracterización, por varias técnicas experimentales, de nanocompuestos de poli(acrilato de butilo)-co-(ácido metacrílico)/nanotubos de carbono (CNTs) funcionalizados con grupos cloruro de acilo. Los CNTs se sintetizaron por la técnica de deposición química en fase vapor, se purificaron con vapor sobrecalentado y se funcionalizaron siguiendo una ruta química secuencial, en la que en un primer paso se insertaron grupos hidroxilo, carboxilo y carbonilo, en las paredes de los CNTs purificados y, en un segundo paso, se insertaron los grupos cloruro de acilo. Para la síntesis de los nanocompuestos desarrolló una ruta química, que hasta donde se revisó en la literatura especializada, no ha sido explorada con anterioridad. En esta ruta el mónomero de ácido metacrílico se injertó en las paredes de los CNTs funcionalizados con grupos cloruro de acilo, como paso previo a la preparación los nanocompuestos. A partir de una mezcla de ácido metacrílico y nanotubos de carbono funcionalizados a la que le adicionó agua, dodecilsulfato de sodio (SDS), acrilato de butilo y persulfato de potasio (disuelto en una pequeña cantidad de agua), se sintetizó el nanocompuesto de poli(acrilato de butilo-co-ácido metacrílico)/CNTs mediante polimerización por radicales libres en emulsión. Además, como una variante, se prepararon nanocompuestos utilizando CNTs con un mayor contenido de grupos hidroxilo que los usados previamente. Esto se realizó, con el propósito de incrementar la posibilidad de la unión química entre los CNTs funcionalizados con grupos cloruro de acilo y los grupos hidroxilo del ácido metacrílico. El uso de ácido metacrílico (MAA) como parte del copolímero usado como matriz de los nanocompuestos sintetizados les confiere sensibilidad al pH. Esta propiedad puede ser aprovechada para la liberación controlada de drogas adsorbidas en los nanocompuestos estudiados. Para caracterizar los nanocompuestos sintetizados se utilizaron las técnicas experimentales de microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FE-SEM), microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HR-TEM), espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier (FT-IR), espectroscopía Raman, espectroscopía de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS) y espectroscopías de resonancia magnético nuclear de proton (RMN-H1) y de carbono 13 (RMN–C13), así como técnicas calorimétricas como la calorimetría diferencial de barrido (DSC) y el análisis termogravimétrico (TGA).