Detección de Sustancias Per- y Polifluoroalquiladas en Espumas Acuosas Formadoras de Película mediante Espectroscopía...

Área de la Ciencia:

• Química Analítica
• Ciencias Ambientales
• Ciencia de Materiales

Sus antecedentes:

• Las sustancias per- y polifluoroalquiladas (PFAS) son contaminantes ambientales persistentes que requieren métodos de detección sensibles.
• Los métodos convencionales de detección de PFAS suelen ser costosos y no fácilmente escalables para un análisis rápido y portátil.
• La identificación precisa de PFAS es crucial para la monitorización ambiental, el tratamiento del agua y la evaluación de peligros.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método rápido y portátil para detectar e identificar sustancias per- y polifluoroalquiladas (PFAS) específicas en mezclas complejas.
• Utilizar nanopartículas de oro cúbicas cóncavas con espectroscopía Raman con detección de superficie (SERS) para el análisis de PFAS.
• Diferenciar entre varios PFAS regulados y productos farmacéuticos fluorados comunes.

Principales métodos:

• Se sintetizaron nanopartículas de oro cúbicas cóncavas y se emplearon para la espectroscopía Raman con detección de superficie (SERS).
• Se utilizó SERS para detectar y diferenciar seis PFAS regulados (PFHpA, PFNA, PFDA, PFOA, PFHxS y PFOS) en concentraciones de partes por millón.
• Se utilizaron espectros Raman calculados, espectros Raman en estado sólido y RMN de 19F para dilucidar las propiedades fisicoquímicas de los PFAS.
• Se realizó un análisis cuantitativo de PFOA y PFOS, y se logró la diferenciación de ácidos carboxílicos perfluoroalquilados (PFCA) basada en la longitud de la cadena principal.

Principales resultados:

• El método SERS detectó y diferenció con éxito seis PFAS regulados a concentraciones tan bajas como 0.1 ppm para PFOA y PFOS.
• La técnica distinguió los PFAS de productos farmacéuticos fluorados comunes.
• Los ácidos carboxílicos perfluoroalquilados (PFCA) se diferenciaron según la longitud de su cadena principal perfluoroalquilada (C7 a C10).
• El análisis SERS identificó con éxito PFAS en espumas acuosas formadoras de película (AFFFs) del mundo real, validado por espectrometría de masas.

Conclusiones:

• SERS basado en nanopartículas de oro cúbicas cóncavas proporciona un enfoque viable, rentable y portátil para la detección e identificación de PFAS.
• Este método avanza la capacidad de monitorización ambiental en tiempo real y análisis de PFAS en muestras complejas.
• Los hallazgos respaldan la aplicación de SERS en la limpieza de residuos peligrosos y la identificación de peligros en el lugar de trabajo.