3D printing of molecularly imprinted polymers for removal of antibiotics from aqueous solutions

La crescente diffusione di antibiotici nelle acque costituisce un grave rischio per l'ambiente e la salute, rendendo necessario lo sviluppo di nuovi metodi per la loro efficace rimozione. Questa tesi studia l'uso di polimeri a impronta molecolare (MIP) stampati in 3D, progettati in particolare per assorbire gli antibiotici dalle soluzioni acquose. I MIP sono recettori artificiali creati con la tecnologia dell'imprinting molecolare, che prevede la produzione di cavità a forma di un modello specifico all'interno di una matrice polimerica. I MIP presentano selettività e specificità per un analita predefinito impiegato nel processo di imprinting, replicando il meccanismo naturale di riconoscimento molecolare presente nei recettori biologici. Inoltre, i MIP presentano diversi vantaggi rispetto ai recettori biologici, tra cui una maggiore robustezza e resistenza fisica, maggiore resistenza a temperature e pressioni elevate, un costo inferiore, semplicità di produzione e diversità nella selezione del modello. I MIP sono tipicamente costituiti da una molecola target che funge da template, che interagisce con un monomero funzionale, un cross-linker che forma la matrice polimerica e un iniziatore che induce la reazione di polimerizzazione. Questa tesi si concentra sull'uso della stampa 3D per produrre MIP, in particolare con la tecnologia Digital Light Processing (DLP), che consente di produrre strutture 3D complesse e autoportanti. Dopo aver testato la capacità dei materiali di funzionare come MIP stampando una geometria semplice a disco e utilizzando la spettroscopia UV-Vis, sono state realizzate e studiate geometrie più complesse. Sono state studiate anche l'accuratezza della tecnica di stampa e la sua capacità di catturare le molecole del modello. Questa tecnica di rimozione fornisce una valida alternativa per il trattamento delle acque contaminate da antibiotici e segna un grande passo avanti nello sviluppo di sistemi di purificazione dell'acqua più efficienti e sostenibili.