Evaluating the Effect of Iron(III) in the Preparation of a Conductive Porous Composite Using a Biomass Waste-Based Starch Template

Abstract

Abstract. In this work, the effect of iron(III) in the preparation of a conductive porous composite using a biomass waste-based starch template was evaluated. Biopolymers are obtained from natural sources, for instance, starch from potato waste, and its conversion into value-added products is highly significant in a circular economy. The biomass starch-based conductive cryogel was polymerized via chemical oxidation of 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) using iron(III) p-toluenesulfonate as a strategy to functionalize porous biopolymers. Thermal, spectrophotometric, physical, and chemical properties of the starch template, starch/iron(III), and the conductive polymer composites were evaluated. The impedance data of the conductive polymer deposited onto the starch template confirmed that at a longer soaking time, the electrical performance of the composite was improved, slightly modifying its microstructure. The functionalization of porous cryogels and aerogels using polysaccharides as raw materials is of great interest for applications in electronic, environmental, and biological fields.

Resumen. En este trabajo, se evaluó el efecto del hierro (III) en la preparación de un compuesto poroso conductor utilizando una plantilla de almidón a base de residuos de biomasa. Los biopolímeros se obtienen de fuentes naturales, por ejemplo, el almidón de los desechos de patata, y su conversión en productos de valor añadido es muy importante en una economía circular. El criogel conductor a base de almidón de biomasa se polimerizó mediante oxidación química de 3,4-etilendioxitiofeno (EDOT) utilizando p-toluenosulfonato de hierro (III) como estrategia para funcionalizar biopolímeros porosos. Se evaluaron las propiedades térmicas, espectrofotométricas, físicas y químicas de la plantilla de almidón, almidón/hierro (III) y los compuestos de polímero conductor. Los datos de impedancia del polímero conductor depositado sobre la plantilla de almidón confirmaron que con un tiempo de remojo más prolongado, el rendimiento eléctrico del compuesto mejoraba, modificando ligeramente su microestructura. La funcionalización de criogeles y aerogeles porosos utilizando polisacáridos como materia prima es de gran interés para aplicaciones en los campos electrónico, ambiental y biológico.