Functionalized silica nanoparticles for catalysis, nanomedicine and rare earth metal recycling
Durant la darrera dècada, les nanopartícules de sílice han trobat aplicacions en catàlisi, depuració d’aigua, camps biomèdics, agrícoles i industrials ... per les seves característiques físiques i químiques úniques, com ara una gran superfície, una excel·lent biocompatibilitat, una bona estabilitat...
| Autor: | |
|---|---|
| Formato: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | España |
| Recursos: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/670613 |
| Acesso em linha: | http://hdl.handle.net/10803/670613 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Nanopartícules de sílice Nanopartículas de sílice Silica nanoparticles Catàlisi Catálisis Catalysis Nanomedicina Nanomedicine Ciències Experimentals 547 |
| Resumo: | Durant la darrera dècada, les nanopartícules de sílice han trobat aplicacions en catàlisi, depuració d’aigua, camps biomèdics, agrícoles i industrials ... per les seves característiques físiques i químiques úniques, com ara una gran superfície, una excel·lent biocompatibilitat, una bona estabilitat tèrmica, mecànica i química, mida i forma de porus regulable, riquesa en grups silanol a la superfície que permeten una fàcil modificació superficial. La nostra recerca en aquesta tesi s’ha centrat en la preparació i caracterització de diversos tipus de nanopartícules de sílice funcionalitzades i la seva aplicació en catàlisi, biomedicina i recuperació d’elements de terres rares. Es van preparar noves nanopartícules de sílice mesoporoses derivades d’amides de prolina-valinol mono i disililades i es van utilitzar com a catalitzadors reciclables per a la reacció aldòlica asimètrica amb elevada activitat i selectivitat. Aquests nanomaterials es poden recuperar i reutilitzar amb èxit fins a sis vegades (capítol 2). Per contra, els nostres esforços en la preparació de nanopartícules d’organosílice reciclables com a catalitzadors quirals o lligands per a la α-trifuorometilació i α-fluorinació enantioselectives de compostos carbonílics no van tenir èxit (capítol 2). Es van preparar una sèrie de nanopartícules d’organosílice mesoporoses periòdiques mixtes que posseïen grups Boc i tert-butil èster com a agents potencials per ultrasons focalitzat d’alta intensitat (High Intensity Focused Ultrasound, HIFU). Es preveia que aquests nanomaterials alliberessin CO2 i / o isobutè del grup COOtBu sensible a la temperatura. Tanmateix, es va trobar que el grup Boc era bastant estable i no es podia eliminar en condicions de HIFU a 80 ºC, requerint l’addició d’àcid. El concepte no deixa de ser prometedor per futurs agents de contrast per a teràpies basades en HIFU (Capítol 3). Medicaments antiinflamatoris no esteroides com l’ibuprofè i el diclofenac es van unir de forma covalent a nanopartícules de sílice a través d’un grup funcional amida per a aplicacions potencials en formulacions tòpiques (pomades i cremes). A més, el recobriment de teixits de cotó amb aquestes nanopartícules de sílice funcionalitzades va proporcionar teixits hidrofòbics per a potencials aplicacions cutànies tòpiques en apòsits destinats a tractar ferides cròniques. El medicament antiinflamatori corresponent s’allibera in situ mitjançant el trencament enzimàtic selectiu de l’enllaç amida en presència de proteases (capítol 4). Es van preparar nanopartícules de sílice mesoporoses amb nucli magnètic funcionalitzades amb fragments de cyclen com a adsorbents nous per a la recuperació específica i selectiva de diferents ions de terres rares (RE) de les aigües residuals (Capítol 5). |
|---|