Estudio teórico-experimental de nanoestructuras de carbono/metálicas y su aplicación al desarrollo de sensores químicos - Robein, Yael Nicolás (2025)
La presencia de metales pesados en el medio ambiente representa una preocupación global debido a su toxicidad, persistencia y acumulación en organismos vivos, siendo muy peligroso su ingesta para la salud humana a muy bajas concentraciones. Por ese motivo, es imprescindible el desarrollo de nuevas herramientas analíticas rápidas, sensibles y específicas que sirve para detectar y monitorear su presencia en diferentes matrices. En ese sentido, la implementación de nanomateriales ha permitido mejorar la sensibilidad y selectividad en las determinaciones a raíz de su elevada área superficial. Por otro lado, complementar con la modelación química computacional permite estudiar las interacciones responsables en las determinaciones, como también la viabilidad de su desarrollo. En ese sentido, en esta Tesis se plantea el desarrollo de dos tipos de sensores (electroquímico y piezoeléctrico) con alta sensibilidad, selectivos, de fácil uso y bajo costo, modificados con nanomateriales para la determinación de metales pesados en muestras de polen de abeja y aguas naturales. En ambas técnicas aplicadas se optimizaron las variables operacionales para obtener los mejores rendimientos posibles. Luego, para los dos casos, se realiza la comparación de los resultados para la determinación de los metales pesados usando los sensores modificados y sin modificar. A su vez, se emplea modelos teóricos computacionales basados en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) para la modelación de los nanomateriales usados en cada análisis experimental. Por último, en el caso de la determinación electroquímica de Cd y Pb, se estudia previamente desde el lado teórico el uso de un nanocompuesto hibrido para desarrollar un sensor antes de utilizarlo experimentalmente.