Portal de Conferências da FURB, IV Semana da Pós-Graduação em Química e XXIV Semana Acadêmica do Curso de Química da FURB

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DESENVOLVIMENTO DE SENSORES ELETROQUÍMICOS PARA DETECÇÃO DE H2O2 EMPREGANDO NANOCOMPÓSITOS BINÁRIOS E TERNÁRIOS DE MnO2, ÓXIDO DE GRAFENO E POLIANILINA
Mayara Raimondi Martina, EDUARDO GUILHERME CIVIDINI NEIVA

Última alteração: 2019-08-12

Resumo


A miniaturização é uma tendência crescente na eletroquímica, desde que os avanços da tecnologia permitiram a substituição de tradicionais eletrodos volumosos e células pesadas por sistemas mais simples. Estes avanços devem-se, em grande parte, ao excelente desempenho dos nanomateriais que, por apresentarem propriedades singulares, têm sido utilizados no desenvolvimento de sensores eletroquímicos portáteis por meio da modificação da superfície de eletrodos. Os eletrodos quimicamente modificados (EQM) assumem a posição dos triviais eletrodos de trabalho manuseados até então, progredindo para a substituição de técnicas analíticas tradicionais. Aumentos significativos na seletividade, sensibilidade e reprodutibilidade, assim como a possibilidade de realizar análises in loco, resumem algumas das vantagens conferidas a estes sensores eletroquímicos, tornando-os apropriados para diversos estudos ambientais, biológicos, industriais, clínicos, etc. Dada a relevância do tema, neste trabalho desenvolveram-se sensores eletroquímicos para detecção de peróxido de hidrogênio (H2O2) mediante a modificação de eletrodos de pasta de carbono e eletrodos de óxido de estanho dopado com índio (ITO), empregando nanocompósitos binários e ternários de dióxido de manganês (MnO2), óxido de grafeno (GO) e polianilina (PANI). Foram realizadas medidas de voltametria cíclica e de cronoamperometria a fim de avaliar o comportamento eletroquímico e eletrocatalítico dos eletrodos modificados na detecção de H2O2, assim como a otimização dos parâmetros analíticos com intuito de demonstrar a aplicabilidade dos mesmos como sensores eletroquímicos amperométricos. Através dos estudos de voltametria cíclica, para os eletrodos de pasta de carbono verificou-se um comportamento típico pseudocapacitivo do MnO2 quando na ausência de H2O2 e, quando na presença do mesmo, não foi possível demonstrar a catálise para oxidação ou redução do H2O2. Com base nas medidas cronoamperométricas, concluiu-se que, no potencial de -0,45 V, tanto os eletrodos de ITO quanto os eletrodos de pasta de carbono não modificados por nanocompósitos exibiram respostas eletrocatalíticas, demonstrando que estas se devem, na verdade, ao eletrodo base ou aos outros constituintes da pasta de carbono, respectivamente. Já no potencial de 0,6 V, as respostas se devem, de fato, ao material modificador dos eletrodos supracitados, uma vez que neste potencial os mesmos eletrodos não modificados por nanocompósitos não exibem respostas eletrocatalíticas significativas. A partir das medidas cronoamperométricas realizadas para os eletrodos de ITO modificados com uma e três deposições da dispersão do nanocompósito ternário preparado com 60 µL de anilina e concentração de ácido clorídrico (HCl) de 0,01 mol L-1 obtiveram-se, respectivamente, curvas analíticas com limites de detecção (LD) de 0,1450 e 0,0273 mmol L-1, e limites de quantificação (LQ) de 0,4835 e 0,0913 mmol L-1, concluindo que o sensor eletroquímico desenvolvido neste trabalho que apresentou maior sensibilidade e, consequentemente, maior eficiência, foi o confeccionado a partir do eletrodo de ITO modificado com três deposições da dispersão do respectivo nanocompósito.

 

Palavras-chave: Sensores eletroquímicos. Eletrodos quimicamente modificados. Óxido de grafeno. Dióxido de manganês. Polianilina. Peróxido de hidrogênio.