Laboratorio Universitario de Nanotecnología Ambiental (LUNA)

  • Desarrollo de técnicas analíticas basadas en cromatografía de gases con detección de masas para la determinación y cuantificación de un amplio grupo de compuestos orgánicos en muestras líquidas y sólidas, tanto ambientales como biológicas. Los límites de detección del método pueden ser tan bajos como los ng/L o los pg/L. Las técnicas analíticas desarrolladas pueden ser empleadas para casos como los siguientes:
    • Determinación de cinéticas de degradación de compuestos orgánicos objetivo en procesos de catálisis y fotocatálisis, así como en procesos de remoción de contaminantes, como sistemas de tratamiento de agua o suelo.
    • Estudios de monitoreo de contaminantes orgánicos en agua, suelo, sedimentos, polvo, plantas, tejidos, fluidos corporales y materiales sólidos.
    • Determinación y cuantificación de intermediarios o subproductos en las reacciones de catálisis y fotocatálisis. En los casos en que no exista un conocimiento previo de los intermediarios, es posible dilucidar su estructura química a partir del análisis en el triple cuadrupolo.
    • Establecer las cinéticas de aparición/desaparición de intermediarios o subproductos de degradación en un proceso de remoción (catalítica o no catalítica) de compuestos orgánicos en agua.
    • Determinación de la producción de un compuesto químico objetivo en reacciones catalíticas y fotocatalíticas de química fina.
    • Debido a la alta selectividad del triple cuadrupolo es posible hacer análisis diferencial para isómeros de un mismo compuesto orgánico.
NOTA: Las características de los compuestos orgánicos que pueden determinarse en el sistema LC-ESI-MS/MS se comentan en la sección de Fundamentos de las técnicas disponibles.
  • Determinación de las diferentes formas de carbono (orgánico e inorgánico) y de nitrógeno en muestras líquidas. Este análisis es de utilidad para:
    • Establecer las cinéticas y tasas de mineralización de compuestos orgánicos en procesos (catalíticos y no catalíticos) de tratamiento de agua.
    • Monitoreo de carbono (orgánico e inorgánico) y nitrógeno disuelto en muestras de agua como parte de la evaluación de su calidad.
  • Determinación de las diferentes formas de carbono (orgánico e inorgánico) en muestras sólidas. Este análisis es de utilidad para:
    • Determinar la pureza de un material sólido.
    • Estudios de la calidad de suelos en términos de su contenido de materia orgánica.
    • Caracterización de materiales sólidos de alta pureza empleados en procesos industriales o ambientales.
  • El laboratorio cuenta con espacio y material para la preparación de muestras para análisis químico por cromatografía de líquidos y análisis de carbono y nitrógeno total en muestras sólidas y líquidas.
  • Desarrollo de metodologías para la extracción de componentes orgánicos en matrices sólidas tales como suelo, sedimentos, cerámicos, plantas, tejidos y diversos sólidos (de preferencia que puedan ser pulverizados para contar con mayor área de extracción). Las características del método de extracción acelerado con disolventes se enlistan a continuación:
    • Proceso de extracción en poco tiempo.
    • Reducción en el volumen de extracción, comparado con sistemas convencionales (por ejemplo, Soxhlet).
    • La cantidad de muestra puede ser de hasta 15 g (dependiendo su densidad) por extracción.
    • El método de extracción emplea fluidos supercríticos (por ejemplo, disolventes orgánicos calentados a altas temperatura y mantenidos en estado líquido mediante la aplicación de presión), con lo cual se garantiza una extracción exhaustiva de los analitos; así también el disolvente puede penetrar en los microporos de los materiales sólidos.
NOTA: Debido a que la extracción se lleva a cabo a alta temperatura y presión no es posible el uso de disolventes con altos puntos de chispa (flashpoint), por ejemplo dimetilsulfóxido.
    • Estudios de degradación de fármacos, herbicidas y otros compuestos orgánicos en función del tiempo, la exposición a la luz o diferentes condiciones de almacenamiento.
    • Evaluación de la contaminación y/o el riesgo de contaminación por compuestos emergentes en aguas y suelos.
    • Producción y purificación de hidrógeno para ser utilizado como combustible, mediante procesos catalíticos (reacción de desplazamiento del vapor de agua) y fotocatalíticos (reacción de ruptura de la molécula de agua).
    • El laboratorio está equipado con horno de alta temperatura con programación de rampas de temperatura para llevar a cabo tratamiento térmico de materiales sólidos.
  • Cromatógrafo de líquidos y detector de masas Agilent Technologies 1260 con fuentes de ionización.

  • Analizador de carbono orgánico e inorgánico y nitrógeno total en muestras líquidas Shimadzu TOC-L CSH/CSN con módulo para análisis de carbono total e inorgánico en muestras sólidas SSM-5000ª.

  • Extractor con fluidos supercríticos (o extractor acelerado con disolventes, ASE) marca DIONEX, modelo 200.

  • Sistemas de microreacción en fase gas (in-situ research, RIG-150).

  • Sistemas de fotoreacción para degradación de compuestos orgánicos (fármacos, plaguicidas, plasticidas) e inorgánicos presentes en aguas.

  • Sistema de evaluación fotocatalítica de nanocatalizadores para producción de hidrógeno mediante la ruptura de la molécula de agua.

  • Baño de ultrasonido Branson 3800.

  • Horno de alta temperatura Scorpion Scientific.

  • Campana de extracción de gases.

  • Potenciómetro Thermo Scientific Orion Star A211.

  • Centrífuga Eppendorf con rotor de 4 × 150 mL hasta 11,000 rpm.

  • Estufas para secado en vacío (hasta 300 ºC).

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