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Biosíntesis de nanopartículas de FeO mediante la acción reductora del extracto de cáscara de Mangifera indica y su aplicación en la remoción de metales pesados
(LACCEI Inc., 2021-07) Asmat-Campos, David Angel; Bautista-Guzman, Jhordi Ivan; Gomez-Morales, Rosa del Pilar
La investigación aporta una nueva y sostenible metodología de síntesis de nanopartículas de óxido de hierro (NP FeO) usando la potencial acción reductora de residuos de Mangifera indica, específicamente la cáscara, mediante extracto en solvente alcohólico 96%. Los resultados indican preliminarmente la formación de nanoestructuras debido al pico de resonancia de plasmón superficial (RPS) ubicado en 390.4 nm típico de este tipo de nanomaterial, asimismo se evaluó la estabilidad coloidal por alrededor de 39 días, demostrando no generarse una variación colectiva en el tamaño de la NP FeO. El mecanismo de formación se evaluó mediante FTIR lo que ha permitido verificar parcialmente que metabolitos presentes en los grupos aromático y alifático estarían implicados en la reducción del precursor. Las nanopartículas obtenidas se han aplicado a muestras de suelo agrícola contaminadas con metales pesados (Cr, Cd y Pb) con el objetivo de evaluar el potencial efecto de remoción de contaminantes metálicos, esta evaluación se realizó por absorción atómica, resultando altamente eficiente en la remoción de cromo (100%), cadmio (81.48%) y levemente para el plomo (5.90%).
Efecto del tiempo en la capacidad reductora de extractos de residuos vinícolas: Aplicabilidad en la biosíntesis de nanopartículas de plata
(LACCEI Inc., 2020-07) Asmat-Campos, David Angel; Vejarano Mantilla, Ricardo David; Mercedes-Cárdenas, Santos; Cadillo-Solano, Annel; Juárez-Cortijo, Luisa; Delfín-Narciso, Daniel; Rengifo-Penadillos, Roger; Siche Jara, Raúl
En el sector agroindustrial la materia prima es sometida a procesos de transformación para otorgarle un valor agregado, para ello se implementa diversas metodologías las cuales facilitan sus consumos, pero los residuos vinícolas por el contrario generan una de las principales problemáticas ambientales. Esta investigación adopta el estudio de la influencia del tiempo de reposo del extracto en solvente alcohólico (96%) de residuos provenientes de la producción vinícola, evaluándose la concentración de los compuestos fenólicos por alrededor de 114 días (un total de seis datos) y a su vez se sintetizaron nanopartículas de plata (NP Ag) por el método de química verde (biosíntesis) evaluándose también el potencial reductor del extracto respecto del precursor AgNO3 para la formación de NP Ag. La evaluación del extracto fue mediante la cuantificación del contenido de polifenoles por el método de Follin-Ciocalteu. Se realizó análisis por FTIR (Espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier) únicamente a la muestra inicial para su evaluación comparativa entre extracto alcohólico de residuos vinícolas y NP Ag; las NP Ag fueron caracterizadas por espectrofotometría UV-Vis.(Ultravioleta-visible) Los resultados sugieren que a pesar de que el contenido de compuestos fenólicos se vea reducido en el tiempo, hay hipótesis que consideran un comportamiento constante y hasta incluso un incremento de la capacidad reductoras. Es así como los resultados por espectrofotometría de las NP Ag evidencian un incremento del pico de absorbancia que implica una mayor producción de nanoestructuras, siendo los antioxidantes los implicados en el proceso de reducción química.
Influencia de la longitud de onda de luz monocromática en la resonancia de plasmón de nanopartículas de plata biosíntetizadas y su aplicación en la inhibición de bacterias E. Coli
(LACCEI Inc., 2021-07) Asmat-Campos, David Angel; Mora-Alva, Oscar Artemio; Robles-Castillo, Heber Max
La resonancia de plasmón superficial (RPS) es una característica presente en las nanopartículas metálicas las cuales están asociadas a la oscilación colectiva de electrones libres. En este trabajo de investigación se considera a las nanopartículas de plata (NP Ag) las cuales han sido obtenidas por el método de síntesis verde (biosíntesis) usando como reductor el extracto de residuos de uva proveniente de la industria vinícola; estas nanopartículas en la investigación juegan el papel de agente inhibidor de bacterias E. Coli. La eficiencia de inhibición de las NP Ag puede aumentar en base a la frecuencia de la energía incidente motivado por la longitud de onda de cada color monocromático, elevando el nivel de oscilación del plasmón de superficie, es así como se investiga la influencia en función a siete longitudes de onda correspondientes al espectro visible. Los resultados muestran una correcta síntesis de nanopartículas de plata obtenidas por ruta verde, pues la caracterización por espectrofotometría UV-vis muestra el pico de RPS en 422.61 nm típico para este tipo de nanomaterial; asimismo, la evaluación por microscopía electrónica de barrido señala una geometría esférica definida con tamaño promedio de 32.66 nm; el efecto de la NP Ag con influencia de luz sugiere una alta eficiencia en la inhibición de E. Coli, específicamente cuando está bajo influencia de la longitud de onda monocromática azul (11.2 mm halo inhibición – 69.6% por encima de la muestra sin influencia de luz).Este efecto de inhibición se suma a las ya conocidas propiedades intrínsecas de la plata para inhibir agentes bacterianos.
Influencia del tipo de solvente y pH para la extracción de compuestos reductores de residuos vinícolas en la producción de nanopartículas de plata
(LACCEI Inc., 2020-07) Asmat-Campos, David Angel; Juarez-Cortijo, Luisa; Delfín-Narciso, Daniel; Nazario-Naveda, Renny; Vejarano Mantilla, Ricardo; Mercedes-Cárdenas, Santos; Cadillo-Solano, Annel; Siche Jara, Raul
El objetivo del estudio fue evaluar la influencia del tipo de solvente (alcohol comercial 96% y etanol absoluto) y pH (1.7, 3.5 y 5.5) en el proceso de extracción de compuestos fenólicos presentes en los residuos de la producción vinícola para aplicarlos como agente reductor del precursor nitrato de plata (AgNO3) en la síntesis verde de nanopartículas de plata (NP Ag). Los coloides de plata obtenidos fueron evaluados inicialmente por espectrofotometría UV-Vis, el cual determinó en un primer plano la presencia de coloides con alta producción de nanopartículas en los casos de alcohol comercial 96% y etanol ambos con pH= 3.5, con valores de absorbancia en 2.21 u.a. / 425.9 nm. y 2.8 u.a. / 431.8 nm. respectivamente; también se pudo visualizar una mediana producción con ambos tipos de disolventes, pero con pH=5.5, siendo los resultados 1.91 u.a. / 424.6 nm. para alcohol comercial 96% y 1.98 u.a. / 425.2 nm. para etanol, en todos los casos antes descritos los espectros evidencian una alta monodispersidad por las características del pico de absorbancia; también se pudo evidenciar una mínima producción de NP Ag cuando se usó alcohol comercial 96% a un pH= 1.7 (0.392 u.a. / 415.4 nm.) pero con alta polidispersidad; para el caso de etanol pH= 1.7 no hubo presencia de pico de absorbancia óptica, lo que implica la no formación de NP Ag; cabe destacar que también se evaluó la estabilidad en el tiempo; así mismo se presentan espectros de FTIR los cuales determinan la presencia de los grupos funcionales en los casos antes descritos. Los resultados sugieren el potencial efecto reductor del extracto alcohólico de residuos provenientes de la producción vinícola a un valor de pH=5.5, debido a que logró una reacción completa y con estabilidad en el tiempo.
Síntesis ecológica de nanopartículas de FeO y su aplicación en la remoción de metales pesados presentes en suelo agrícola
(LACCEI Inc., 2021-07) Asmat-Campos, David Angel; Andrade-Zavaleta, Karin Lizbeth; Chacon-Laiza, Yessica Laurita; Henriquez-Alegría, Ana Cecilia Francisca; Iparraguirre-Paredes, Fiorella Arely
Se ha sintetizado nanopartículas de óxido de hierro (NP FeO) usando el método de química verde, un método sostenible debido a que implica el uso mínimo de reactivos químicos altamente contaminantes, reduciéndose solo al uso del agente precursor y el extracto en solvente alcohólico 96% de eucalipto (Eucaliptus globulus), el mismo que mostró tener excelentes propiedades reductoras debido a los metabolitos que contiene. En ese sentido se ha evaluado por espectrofotometría UV-Vis el coloide obteniéndose un pico de absorbancia en 391.2 nm, típico para este tipo de nanomaterial, así mismo se ha observado una alta estabilidad esto como resultado de la evaluación temporal del coloide, el mecanismo de formación de nanopartículas se evaluó por FTIR lo que ha permitido verificar parcialmente que los grupos correspondientes a los compuestos aromáticos y alifáticos estarían implicados en el proceso de formación de NP FeO. Las nanopartículas en mención han sido aplicadas a muestras de suelo agrícola contaminadas con metales pesados (Cr, Cd y Pb), con el objetivo de evaluar el potencial efecto de remoción de contaminantes metálicos, los resultados sugieren la remoción definitiva del Cr y Cd.
Síntesis verde de nanopartículas de ZnO y su evaluación fotocatalítica en la degrabilidad de amarillo de metilo usando lámpara UV-A de baja potencia
(LACCEI Inc., 2021-07) Asmat-Campos, David Angel
El estudio tiene como objetivo evaluar la propiedad fotocatalítica relacionado a la degrabilidad del amarillo de metilo usando nanopartículas de ZnO (NP ZnO) sintestizadas por el método de ruta verde, usando como insumo el extracto acuoso de Coriandrum sativum. El efecto de degradación fue bajo influencia de luz UV-A usando lámpara de baja potencia. La evaluación espectrofotométrica del material nanoestructudado muestra el pico de absorbancia típico para el ZnO; asimismo, la caracterización por microscopía electrónica de barrido muestra una geometría esférica altamente definida con tamaño promedio de 97.77 nm. El análisis elemental por EDS muestra el pico correspondiente al Zn. La actividad fotocatalítica sugiere una muy buena eficiencia en la fotodegrabilidad de amarillo de metilo cuando se usa 7mL del catalizador NP ZnO, alcanzando una eficiencia del 86.64%.
Valorización de residuos agroindustriales en un entorno de economía circular: Orujo de uva como fuente de compuestos bioactivos para su aplicación en nanotecnología
(LACCEI Inc., 2021-07) Asmat-Campos, David Angel; Bravo Huivin, Elizabeth Kristina; Avalos-Vera, Viviana Paulina
La industria del vino, es una de las actividades agrícolas más importantes en el mundo. Sin embargo, las actividades propias del proceso de transformación (pisco, vino) genera grandes cantidades de subproductos y residuos, es así como se estima que los residuos generados en la producción mundial de uvas para la vinificación alcanzan un aproximado de 8.5 millones de toneladas anuales. En esta investigación se evalúa un contexto similar, pero a escala menor, específicamente en el departamento de La Libertad en Perú, considerado tercer mayor productor de uva a nivel nacional. También se considera el reaprovechamiento de los residuos con el objetivo de extraer compuestos bioactivos los cuáles han resultado ser excelentes agentes reductores químicos; para ello se ha elaborado extracto en solvente alcohólico 96% rico en metabolitos para su uso como agente reductor del precursor nitrato de plata, proceso que ha llevado consigo la obtención de nanopartículas de plata (NP Ag), esto mediante la reducción de los iones. En ese sentido, el enfoque de esta investigación está dirigido a generar alta tecnología como lo es la nanotecnología, y de esta forma otorgarle una mejor valorización, a su vez sentar las bases para añadir este proceso dentro de una economía circular.