Síntesis y caracterización fisicoquímica de nanotubos de alúmina anódica

Abstract

Los nanotubos de alúmina anódica (AANTs) por sus siglas en inglés, son nanopartículas biológicamente inertes que pueden ser diseñadas con alta precisión estructural. Debido a su biodisponibilidad y a su naturaleza intrínsecamente hueca, se posicionan como materiales modelo para el estudio y desarrollo de sistemas de liberación controlada (SLC), aplicaciones en catálisis, nanofabricación y sistemas de detección (sensing). El desarrollo de este material, la mejor comprensión de la técnica de fabricación, el conocimiento de sus propiedades fisicoquímicas y el portafolio de posibilidades de funcionalización pueden ser de valor en futuros experimentos, proporcionando alternativas a soluciones ya establecidas. La síntesis de AANTs se realizó mediante anodización pulsada en régimen galvanostático empleando una celda de anodización selectiva desarrollada en el laboratorio. Se obtuvieron nanotubos de alúmina con diámetro de poro de 38.1 ± 6.9 nm y longitud de 749.7 ± 69.2 nm. Adicionalmente, se identificó una diferenciación del diámetro externo a lo largo de la estructura tubular, con valores comprendidos entre 122.6 ± 20.0 nm y 161.8 ± 14.7 nm, resultando en relaciones de aspecto entre 4.63 ± 0.60 y 6.12 ± 1.14. Asimismo, se confirmó una composición predominantemente basada en aluminio y oxígeno, junto con la presencia de azufre asociada a la incorporación de iones sulfato provenientes del electrolito empleado durante la anodización. También se evidenció la presencia de grupos hidroxilo superficiales, lo que sugiere una superficie químicamente activa y potencialmente apta para posteriores procesos de funcionalización. Finalmente, la evaluación del comportamiento coloidal de los AANTs en diferentes medios acuosos mostró una marcada dependencia del tamaño hidrodinámico y de la carga superficial con el pH y la composición del medio.