El uso de los nanomateriales y su aplicación en Química Analítica para el análisis de muestras del Medio Ambiente constituye un área de gran relevancia que experimenta un continuo crecimiento. La nanotecnología tiene un gran impacto en el diseño de materiales con propiedades novedosas. Actualmente, se aplica a numerosos campos tales como medicina, medio ambiente, ingeniería de materiales, etc. existiendo por ello una gran variedad de nanomateriales de todo tipo. Este trabajo se centrará en uno de ellos: los nanotubos de carbono (CNTs). Estas estructuras presentan una gran versatilidad puesto que poseen unas propiedades electrónicas, mecánicas y químicas únicas, lo que se traduce a una gran variedad de aplicaciones. No obstante, una de ellas es el análisis de ciertos contaminantes ambientales tales como los metales. Las características propias de los CNTs tienen una gran influencia en cualquier técnica o metodología donde se apliquen. Además, pueden ver modificadas sus propiedades mediante la funcionalización, es decir, la introducción de grupos funcionales en sus superficies.
Así, los esfuerzos del presente trabajo irán dirigidos a realizar una serie de estudios previos relativos al comportamiento de los CNTs y los diferentes parámetros que pueden afectar a las metodologías de caracterización y funcionalización de estos. Posteriormente se aplicarán como sistemas de extracción de metales en aguas naturales, puesto que se ha demostrado que los nanomateriales basados en carbono son adecuados para su uso como adsorbentes en la extracción en fase sólida (SPE). Se trata de una técnica que permite preparar la muestra, concentrar y separar los analitos de una matriz compleja permitiendo que puedan ser analizados con una mejor sensibilidad posteriormente, mediante la técnica analítica adecuada. En este caso, también se harán experimentos donde se controlarán los factores principales (cantidad de CNT utilizada, influencia del pH, volumen de muestra, concentración de metal, etc) que afectan a cada una de las etapas y deben ser optimizados.
Los resultados obtenidos indican que el tamaño y grafitización del CNT presentan gran influencia en el tiempo de agitación (o de reacción) necesario a la hora de aplicar el método de caracterización (método de Boehm) a los CNTs funcionalizados con ácido. Además, el método de Boehm permite cuantificar los grupos funcionales ácidos y obtener mejores resultados que el método volumétrico aplicado a CNTs funcionalizados con base. Respecto a la funcionalización de los CNTs, se ha desarrollado un procedimiento sencillo y económico que permite introducir grupos ácidos a escala de laboratorio de manera satisfactoria empleando HNO3. Dichos CNTs han proporcionado además resultados cuantitativos en la SPE de cadmio mediante la aplicación de ultrasonidos. Los CNTs funcionalizados industrialmente también proporcionan buenos resultados empleando un agitador rotatorio. No obstante, en ambos casos la sonicación es más eficiente puesto que se alcanza un mayor porcentaje de extracción en tiempos menores
