Síntesis de nanoestructuras de carbono de la colofonia de Pinus sp y su efecto en el proceso de germinación Prosopis glandulosa

Abstract

Actually, the synthesis and study of nanoscale materials such as multilayer and single layer nanotubes, carbon spheres, are of great interest because of their unique physical, chemical and mechanical properties. This makes these nanostructures have a high potential in different fields of science and engineering. It is common that during the synthesis organic precursors derived from petroleum are used because they have been successfully used, however, they are non-renewable, expensive and can cause negative effects on the environment. Therefore, it is necessary to look for new alternatives as carbon sources, which are renewable, easily accessible and degradable in nature, which by the method of chemical vapor deposition (CVD) reduces or eliminates the amount of toxic waste produced during the synthesis process by considering the principles of green chemistry. In the present work it is proposed as an environmental solution to synthesize carbon nanostructures from the rosin of Pinus sp as a renewable organic precursor by the CVD technique evaluated by the principles of green chemistry. For this purpose, rosin was used as carbon source by CVD method, AISI 304 stainless steel rod as catalyst and Argon as carrier gas. The resulting materials were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Raman Spectroscopy and X-Ray Diffraction (XRD). In greenhouse seeds of Prosopis glandulosa (mesquite) were inoculated with genera and species of endophytic plant growth promoting bacteria: Bacillus thuringiensis and Micromonospora echinospora enhanced with the synthesized carbon nanostructures and nitrogen fertilizer (NF) at 50%, using the only variable-response: germination percentage, the experimental data were analyzed by ANOVA/Tukey (P ? 0.05).

En la actualidad, la síntesis y estudio de materiales a escala nanométrica como los nanotubos de capa múltiple y única, esferas de carbono, tienen gran interés por poseer propiedades físicas, químicas y mecánicas únicas, que los hace excelentes candidatos con un alto potencial en diferentes campos de la ciencia e ingeniería. Es común que durante la síntesis se utilicen precursores orgánicos derivados del petróleo debido a que han sido utilizados exitosamente, sin embargo, son compuestos no renovables, costosos y que pueden causar negativas en el ambiente. Por lo que es necesario buscar nuevas alternativas como fuentes de carbono, que sean renovables, de fácil acceso y degradables en la naturaleza, que simultáneamente por el método de deposición química de vapor (CVD) se reduzca o elimine la cantidad de desechos tóxicos producidos durante el proceso de síntesis mediante la consideración de los principios de la química verde. Así en este trabajo se propuso como solución ecológica sintetizar nanoestructuras de carbono (CNs) a partir de la colofonia de Pinus sp como precursor orgánico renovable por la técnica CVD evaluado por los principios de la química verde. Para ello, la colofonia se usó como fuente de carbono por el método CVD, como catalizador una barra de acero inoxidable AISI 304 y el argón como gas de arrastre. Los materiales resultantes se caracterizaron por Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Espectroscopia de Energía Dispersa (EDS), Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia Raman y Difracción de Rayos X (DRX). En invernadero semillas de Prosopis glandulosa (mezquite) se inocularon con géneros y especies de bacterias endófitas promotoras de crecimiento vegetal (BEPCV): Bacillus thuringiensis y Micromonospora echinospora potenciadas con las CNs sintetizadas y el fertilizante nitrogenado (FN) al 50%, mediante las variables-respuesta: porcentaje de germinación, fenología y biomasa fresca y seca a plántula, los datos experimentales fueron analizados por ANOVA/Tukey (P ? 0.05).