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Magnetic nanoparticle-polymer composites loaded with hydrophobic sensitizers for photodegradation of azoic dyes

cnea.tipodocumentoARTÍCULO CIENTÍFICO
dc.contributor.authorRivas Aiello, Maria Belen
dc.contributor.authorLavorato, Gabriel Carlos
dc.contributor.authorAzcárate, Julio César
dc.contributor.authorOrozco Henao, Juan Manuel
dc.contributor.authorMendoza Zélis, Pedro
dc.contributor.authorCobos, Carlos Jorge
dc.contributor.authorFonticelli, Mariano Hernan
dc.contributor.authorMartire, Daniel Osvaldo
dc.contributor.authorVericat, Carolina
dc.date.accessioned2025-12-11T23:31:32Z
dc.date.available2025-12-11T23:31:32Z
dc.date.issued2022-05
dc.description.abstractOleate-protected iron oxide magnetic nanoparticles (MNPs) were encapsulated with amphiphilic comb polymer poly(maleic anhydride alt-1-octadecene) (PMAO) in order to achieve the phase transfer to aqueous media and to load the resulting MNP-PMAO assemblies with phenalenone (PN), a hydrophobic photosensitizer with a quantum yield of singlet oxygen production close to unity. Steady-state fluorescence measurements complemented with density functional theory calculations, together with emission lifetime experiments, led us to conclude that PN molecules in the hybrid nanomaterial are indeed localized in a hydrophobic environment. In addition, laser flash-photolysis assays confirmed the generation of the triplet state of PN and its quenching by O2, an indication of the formation of singlet molecular oxygen (1O2). For monodisperse magnetic nanocubes (MNCs) 23 nm in edge length, the MNC-PMAO-PN nanohybrids can be efficiently removed by magnetic decantation. We performed photodegradation experiments of azoic derivative acid black 10B (AB10B), a dye commonly used in the cosmetic industry and which is found in wastewaters. Irradiation of a 0.01 mM AB10B solution for 120 min in the presence of the MNC-PMAO-PN assemblies (200 mg L-1, expressed as iron oxide concentration) led to a 76% decomposition of the dye at pH around 6. Unlike other methods based on Fenton processes, our strategy reaches a significant photodegradation efficiency without the addition of H2O2or acids. Similar systems could be used to encapsulate hydrophobic photosensitizers for other purposes, such as bacterial inactivation and combined photodynamic and magnetic hyperthermia therapies.
dc.description.institutionalaffiliationFil: Rivas Aiello, Maria Belen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Lavorato, Gabriel Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Azcárate, Julio César. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Orozco Henao, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Mendoza Zélis, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Cobos, Carlos Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Fonticelli, Mariano Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Vericat, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.identifier.issn2574-0970
dc.identifier.urihttps://nuclea.cnea.gob.ar/handle/20.500.12553/8475
dc.publisherAmerican Chemical Society
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/reference/hdl/11336/203662
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.2c01453
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/acsanm.2c01453
dc.rights.licenseinfo:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.licensehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subjectAZOIC DYE
dc.subjectMAGNETITE NANOPARTICLES
dc.subjectNANOPARTICLE-POLYMER ASSEMBLIES
dc.subjectPHENALENONE
dc.subjectPHOTODEGRADATION
dc.subjectPHOTOSENSITIZER
dc.subjectNano-materiales
dc.subjectNanotecnología
dc.subjectINGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
dc.titleMagnetic nanoparticle-polymer composites loaded with hydrophobic sensitizers for photodegradation of azoic dyes
dc.typeARTÍCULO
dc.type.versionVersión publicada

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