Nanopartículas de plata y óxido de cerio soportadas en clinoptilolita como agente para eliminar Escherichia coli

Abstract

In the present work, the synthesis of 4 different bactericidal materials was carried out. Cerium oxide was synthesized by the hydrothermal and sol-gel methods assisted by microwaves, the other two materials consisted of the deposition of cerium oxide in a natural zeolite of the clinoptilolite type by means of the incipient wet impregnation methods and by deposition-precipitation, which were used as support for silver nanoparticles. The materials were characterized by X-ray diffraction techniques and scanning electron microscopy. The main objective of this work was to evaluate the bactericidal power of the silver nanoparticles supported in cerium oxide and in the zeolite modified with cerium oxide to eliminate Escherichia coli. The number of colony forming units was determined by the plate colony counting technique. The bactericidal capacity of the silver nanoparticles supported on cerium oxide and zeolite modified with cerium oxide was demonstrated with doses of 0.006 and 0.01 g of silver nanoparticles per milliliter of culture broth, respectively, giving a silver concentration of 1.5% weight in both cases. The synthesized materials are a good alternative as a support medium for metallic silver nanoparticles because it allows a homogeneous deposition of these noble metals, as well as having the advantage of being reused. Finally, it can be concluded that the synthesis method of the support influences the bactericidal efficiency of the material, especially in the first minutes of bactericidal action.

En el presente trabajo se realizó la síntesis de 4 distintos materiales bactericidas. Se sintetizó óxido de cerio por los métodos hidrotérmico y sol-gel asistido por microondas, los otros dos materiales consistieron en la deposición de óxido de cerio en una zeolita natural del tipo clinoptilolita por medio de los métodos de impregnación húmeda incipiente y por depósito-precipitación, los cuales se utilizaron como soporte de nanopartículas de plata. Los materiales se caracterizaron por las técnicas de difracción de rayos X y microscopia electrónica de barrido. El objetivo principal de este trabajo, fue evaluar el poder bactericida de las nanopartículas de plata soportadas en óxido de cerio y en la zeolita modificada con oxido de cerio para eliminar Escherichia coli. Se determinó el número de unidades formadoras de colonia mediante la técnica de conteo de colonias en placa. Se demostró la capacidad bactericida de las nanopartículas de plata soportadas en oxido de cerio y zeolita modificada con oxido de cerio con dosis de 0.006 y 0.01 g de nanopartículas de plata por mililitro de caldo de cultivo, respectivamente, dando una concentración de 1.5% en relación peso de plata en ambos casos. Los materiales sintetizados constituyen una buena alternativa como medio de soporte de nanopartículas metálicas de plata debido a que permite una deposición homogénea de éstas, además de tener la ventaja de poder reutilizarse. Finalmente, puede concluirse que el método de síntesis del soporte influye en la eficiencia bactericida del material sobre todo en los primeros minutos de acción bactericida.