Síntesis de nanopartículas de plata usando como agente reductor ecológico semillas de Aguacate Hass. Trabajo de grado

Abstract

RESUMEN : La síntesis y caracterización de nanopartículas de plata utilizando extractos de semillas de aguacate tipo Hass como agente reductor representan una alternativa ecológica y efectiva en la producción de nanopartículas. Este método aprovecha las propiedades reductoras naturales del extracto de semilla del aguacate, eliminando la necesidad de utilizar productos químicos nocivos que son comunes en métodos tradicionales. El estudio abarca la investigación de la cinética de reducción de iones metálicos, proporcionando una comprensión profunda del proceso. Se desarrollaron 4 modelos matemáticos a partir de los resultados obtenidos del UV- vis, que describen la variación de la absorbancia en el tiempo, con el cual se construyeron diferentes velocidades de reacción; en las nanopartículas formadas se evaluaron sus propiedades fisicoquímicas, incluyendo su tamaño y forma haciendo uso de diferentes equipos. Durante los ensayos experimentales, se observó que la velocidad de reducción influye directamente en el tamaño y distribución de las nanopartículas. Los resultados sugieren que las condiciones de síntesis son importantes para controlar la cinética de reducción. El desarrollo del modelo matemático basado en el Método 4 proporcionó una descripción precisa de la velocidad de reacción y el proceso de formación de AgNPs, en comparación a los demás modelos planteados. La comparación de los datos experimentales con las predicciones del modelo mostró un buen ajuste, con valores altos de R² de 0,98 para el método 4, indicando que el modelo es eficaz para predecir la cinética de formación de nanopartículas. La caracterización de las nanopartículas mediante técnicas como FTIR, FESEM y EDX reveló que las AgNPs sintetizadas a partir de semillas de aguacate presentan una morfología principalmente anisotrópica, con tamaños que varían entre 0.81 y 3.11 nm. El análisis EDX confirmó que la plata es el componente mayoritario, aunque también se detectaron pequeñas cantidades de otros elementos como carbono y oxígeno. La estabilidad de las nanopartículas fue corroborada por la persistencia del color marrón oscuro en la solución.

ABSTRACT : The synthesis and characterization of silver nanoparticles using Hass avocado seed extracts as a reducing agent represent an eco-friendly and effective alternative in nanoparticle production. This method leverages the natural reducing properties of the avocado seed extract, eliminating the need for harmful chemicals common in traditional methods. The study encompasses the investigation of the kinetics of metal ion reduction, providing a deep understanding of the process. Four mathematical models were developed based on the results obtained from UV-vis, which describe the variation of absorbance over time, leading to the construction of different reaction rates. The physicochemical properties of the formed nanoparticles, including their size and shape, were evaluated using various instruments. During the experimental trials, it was observed that the reduction rate directly influences the size and distribution of the nanoparticles. The results suggest that synthesis conditions are important for controlling the reduction kinetics. The development of the mathematical model based on Method 4 provided an accurate description of the reaction rate and the process of AgNP formation compared to the other proposed models. The comparison of experimental data with model predictions showed a good fit, with high R² values of 0.98 for Method 4, indicating that the model is effective in predicting the kinetics of nanoparticle formation. The characterization of the nanoparticles using techniques such as FTIR, FESEM, and EDX revealed that the AgNPs synthesized from avocado seeds have a predominantly anisotropic morphology, with sizes ranging from 0.81 to 3.11 nm. EDX analysis confirmed that silver is the major component, although small amounts of other elements such as carbon and oxygen were also detected. The stability of the nanoparticles was corroborated by the persistence of the dark brown color in the solution.