Biocompuesto de matriz celulósica y puntos cuánticos de carbono para la detección de mercurio en efluentes acuosos

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dc.contributor.advisorCombariza Montañez, Marianny Yajaira
dc.contributor.advisorMartínez Bonilla, Carlos Andrés
dc.contributor.authorRojas Palomino, Laura Andrea
dc.contributor.evaluatorMejía Ospino, Enrique
dc.contributor.evaluatorVargas Fiallo, Luz Yolanda
dc.date.accessioned2025-03-04T14:19:06Z
dc.date.available2025-03-04T14:19:06Z
dc.date.created2025-02-12
dc.date.issued2025-02-12
dc.description.abstractEste estudio explora la influencia de las técnicas de purificación en las propiedades ópticas, la química superficial y las capacidades de detección de mercurio de los puntos cuánticos de carbono (CQDs). Se evaluaron dos métodos de purificación, diálisis (CQDs-DL) y cromatografía en columna (CQDs-CC). Los resultados demuestran diferencias significativas en la estructura de la superficie, ya que los CQDs-DL presentan más grupos NH2, NH3 e imina, lo que conduce a un mayor apagado de la fluorescencia en presencia de mercurio que los CQDs-CC, que presentan principalmente grupos NH2. El sensor, fabricado a partir de CQDs, se evaluó en solución y en un biocompuesto. El comportamiento del sensor se evaluó primero en solución, comparando ambos métodos de purificación. Posteriormente, se probó su rendimiento en un biocompuesto de nanocelulosa bacteriana (CQDs/TOCN), revelando que CQDs-CC ofrece una respuesta de extinción más estable y lineal. Además, el análisis de muestras reales de fuentes de agua contaminadas con mercurio confirmó la eficacia del sensor, ya que ambos CQDs mostraron cambios de fluorescencia al interactuar con el mercurio. Estos resultados sugieren que, aunque la diálisis es un método de purificación común, puede no ser siempre óptimo, ya que la cromatografía en columna ofrece una purificación fina adecuada para aplicaciones específicas de detección medioambiental. Este trabajo pone de relieve el potencial de los sensores basados en CQD para la monitorización en tiempo real de la contaminación por metales pesados en fuentes de agua.
dc.description.abstractenglishThis study explores the influence of purification techniques on the optical properties, surface chemistry, and sensing capabilities of carbon quantum dots (CQDs) in environmental applications, particularly for mercury detection. Two purification methods, dialysis (CQDs-DL) and column chromatography (CQDs-CC), were evaluated. The results demonstrate significant differences in the surface structure, with CQDs-DL exhibiting more NH2, NH3, and imine groups, leading to greater fluorescence quenching in the presence of mercury than CQDs-CC, which primarily features NH2 groups. The sensor, made from CQDs, was evaluated in solution and a biocomposite. The sensor behavior was first assessed in solution, comparing both purification methods. Subsequently, its performance was tested in a bacterial nanocellulose biocomposite (CQDs/TOCN), revealing that CQDs-CC offers a more stable and linear quenching response. Additionally, real-sample analysis from mercury-contaminated water sources confirmed the sensor efficacy, with both CQDs showing fluorescence shifts upon interaction with mercury. These findings suggest that although dialysis is a common purification method, it may not always be optimal, as column chromatography offers fine purification suitable for specific environmental sensing applications. This work highlights the potential of CQD-based sensors for the real-time monitoring of heavy metal contamination in water sources.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Química
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45210
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Química
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectPuntos cuánticos de carbono
dc.subject(CQDs)
dc.subjectMonitoreo ambiental
dc.subjectNanocelulosa
dc.subjectBiocomposito
dc.subject.keywordCarbon Quantum Dots (CQDs)
dc.subject.keywordEnvironmental Monitoring
dc.subject.keywordNanocellulose
dc.subject.keywordBiocomposite
dc.titleBiocompuesto de matriz celulósica y puntos cuánticos de carbono para la detección de mercurio en efluentes acuosos
dc.title.englishCellulose Matrix Biocomposite and Carbon Quantum Dots for the Detection of Mercury in Aqueous Effluents
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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