Desarrollo de un sensor fluorescente para la detección de nitro-explosivos, basado en nanopartículas de polímero conjugado

Abstract

En el presente Trabajo de Fin de Máster se ha desarrollado un sensor fluorescente basado en polímeros conjugados para la detección y posible discriminación de explosivos nitroaromáticos en medio acuoso. El sistema de detección se basa en la desactivación de fluorescencia diferencial producida por los distintos compuestos nitro-explosivos sobre nanopartículas fluorescentes, compuestas por polielectrolitos conjugados derivados del fluoreno, acoplados a vesículas lipídicas para su estabilización. Se han sintetizado nanopartículas de emisión en el azul y en el rojo, por separado y combinadas, optimizando la composición y características de las mismas para aumentar su sensibilidad a explosivos. Posteriormente, han sido inmovilizadas en una matriz sol-gel, para facilitar su manipulación. Además, se ha explorado la potencial incorporación de un tercer polifluoreno con emisión en el verde para aumentar su especificidad. El sensor se ha puesto a punto utilizando el explosivo trinitrotolueno (TNT) y se ha probado también con alguno de sus derivados como el DNT, DNBA y DNFB, obteniéndose resultados prometedores para el desarrollo de un sensor de explosivos simple, específico, barato y sensible.

In this Master's Degree Thesis, a fluorescent sensor based on conjugated polymers has been developed for the detection and possible discrimination of nitroaromatic explosives in aqueous solution. The detection system is based on the differential fluorescence quenching produced by the distinct nitro-explosive compounds on fluorescent nanoparticles, which are composed of fluorine derived conjugated polyelectrolytes, coupled to lipid vesicles for their stabilization. Nanoparticles of blue and red emission have been synthesized, separately and combined, after optimizing their composition and characteristics to increase the sensitivity to explosives. Subsequently, they have been immobilized in a sol-gel matrix, as a way to facilitate manipulation. In addition, it has been explored the potential incorporation of a third polyfluorine with green emission to increase its specificity. The sensor has been developed using trinitrotoluene (TNT) and has also been tested with some of its derivatives such as DNT, DNBA and DNFB, obtaining promising results for the development of a simple, specific, cheap and sensitive explosives sensor.