Síntesis y caracterización de polímeros de beta-ciclodextrina. Aplicación a la eliminación de compuestos aromáticos

Abstract

La beta-ciclodextrina (beta-CD) es un oligosacárido cíclico de siete unidades de glucopiranosa unidas por enlaces glucosídicos. Su forma se asemeja a un cono truncado hueco que presenta unos bordes hidrófilos y una cavidad relativamente hidrófoba, la cual puede retener diferentes compuestos poco polares. Las CDs son generalmente bastante solubles, lo que puede representar un problema cuando se desea usarlas para eliminar contaminantes de medios acuosos. Una solución es incorporarlas a estructuras poliméricas. En este trabajo se ha puesto un método de polimerización por entrecruzamiento con epiclorhidrina. Mediante un diseño factorial fraccionado se analiza el efecto de seis variables sobre las condiciones de síntesis de polímeros insolubles de beta-CD (beta-CDP). Se estudian diferentes características (solubilidad en agua, tamaño de partícula, capacidad de adsorción, hinchamiento en agua) de los polímeros sintetizados, observándose cierto paralelismo entre algunas de ellas. Para completar la caracterización de los polímeros sintetizados, se investiga su comportamiento en el equilibrio de hinchamiento. Se analizan tanto sus propiedades mecánicas, com la cantidad de agua contenida en el polímero. Se utilizan beta-CDP como adsorbentes para eliminar diferentes compuestos aromáticos (fenoles y dibenzofuranos) desde disoluciones acuosas. Se realizan cinéticas e isotermas de adsorción a diferentes temperaturas. Se encuentran diferencias en función del grado de polaridad de los sustituyentes y de la posición del sustituyente. En el fenómeno de adsorción influye tanto la retención en la cavidad de la CD como la posibilidad de formación de interacciones entre la red polimérica y el adsorbato. Finalmente, estos polímeros se usan como lecho fijo en columnas de adsorción para la eliminación de compuestos fenólicos de una disolución acuosa. Se realizan múltiples ciclcos de adsroción-regeneración para estudiar