Estudio de las propiedades de intercambio en arcillas laminares dopadas con cationes luminiscentes

Abstract

RESUMEN: El diseño de materiales dopados con iones lantánidos con propiedades luminiscentes basados en matrices no tóxicas supone un tema de estudio principal entre los investigadores en el área de nuevos materiales. Las arcillas representan un ejemplo excelente de materiales sostenibles y biocompatibles. En concreto, las micas de alta carga luminiscentes presentan la peculiaridad de combinar la emisión eficiente de los lantánidos con la elevada estabilidad de su estructura y capacidad de adsorción. Los aluminosilicatos de alta carga son matrices inorgánicas con estructura laminar y capacidad de intercambio catiónico, los cuales han demostrado poseer una selectividad única hacia la adsorción de metales pesados o la captura de radionucleidos. En este sentido es destacable su aplicación en el almacenamiento de residuos radiactivos. En este trabajo se ha llevado a cabo el estudio de los mecanismos de intercalación físico‐químicos entre el catión trivalente erbio y la estructura de arcillas laminares 2:1, entre las que se incluyen las micas de alta carga. Se ha escogido el ion lantánido erbio para el desarrollo del Proyecto debido a su elevado potencial para aplicaciones biomédicas, en particular destaca su capacidad para ser usado como sensor de temperatura bajo radiación infrarroja sin producir daño tisular.

ABSTRACT: The design of materials doped with lanthanide ions with luminescent properties based on non‐toxic matrices is a major topic of study among researchers in the area of new materials. Clays represent an excellent example of sustainable and biocompatible materials. In particular, the luminescent high‐load micas present the peculiarity of combining the efficient emission of the lanthanides with the high stability of their structure and adsorption capacity. High load aluminosilicates are inorganic matrices with laminar structure and cation exchange capacity, which have been shown to have a unique selectivity towards the adsorption of heavy metals or the capture of radionuclides. In this sense, its application in the storage of radioactive waste is remarkable. In this work, the study of the physical‐chemical intercalation mechanisms between the trivalent erbium cation and the 2: 1 laminar clay structure was carried out, including the high load micas. The lanthanide erbium ion has been chosen for the development of the Project due to its high potential for biomedical applications, in particular its ability to be used as a temperature sensor under infrared radiation without causing tissue damage.