Doctorado en Ciencias con mención en Química

Detección de Pb(II) y Cd(II) usando sensores electroquímicos basados en electrodos de óxido de grafeno reducido funcionalizados con nanoláminas de CuO y poli-L-cisteína: un estudio teórico y experimental. La contaminación de las aguas residuales por iones de metales pesados es un problema ambiental de gran magnitud que afecta a diversos ecosistemas y representa un riesgo significativo para la salud pública. Estos metales, caracterizados por su alta densidad, naturaleza no biodegradable y capacidad de migrar en los organismos vivos, pueden causar graves daños a los procesos metabólicos y generar enfermedades crónicas. En este contexto, la detección y cuantificación de metales pesados en aguas residuales resulta fundamental para la implementación de estrategias efectivas de control y tratamiento. Si bien existen técnicas tradicionales para este fin, muchas de ellas presentan limitaciones en cuanto a su costo, tiempo de análisis y complejidad. El objetivo principal es desarrollar sensores electroquímicos altamente sensibles basados en óxido de grafeno reducido (rGO) funcionalizado con nanoláminas de CuO y poli-L-cisteína, aplicados a la detección de metales pesados. En primer lugar, se sintetiza un electrodo de multicomponentes POLY L-CYS/CUO/RGO/GCE. A continuación, se caracteriza electroquímicamente este electrodo. Posteriormente, se realiza un estudio electroquímico para determinar los límites de detección y cuantificación de los metales pesados plomo (Pb) y arsénico (As). Finalmente, se emplean cálculos de teoría del funcional de la densidad (DFT) para explicar los mecanismos de adsorción favorables entre el electrodo y los iones metálicos. Se espera que el electrodo modificado POLY L-CYS/CUO/RGO/GCE presente una sensibilidad y selectividad significativas hacia los iones Pb(II) y Cd(II) en comparación con los electrodos convencionales. Además, que los limites de cuantificación sean inferiores a las normativas nacionales. Este innovador sensor electroquímico proporciona una herramienta sensible y selectiva para la detección de metales pesados, contribuyendo así a garantizar la calidad del agua potable y la protección de los ecosistemas acuáticos. Los resultados esperados en este estudio abren nuevas perspectivas en el campo la electroquímica. Además, esta investigación contribuye al avance de tecnologías de detección ambiental, lo que podría impulsar la creación de nuevos dispositivos y aplicaciones en diversos sectores.

RAMIREZ AMARINGO ,JUAN ADRILL