Preparação e Aplicação de Eletrodos Compósitos à Base de Grafite e Polímeros: miniaturização, eletrodos impressos e sensores flexíveis

• Processo: 22/15211-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Éder Tadeu Gomes Cavalheiro
• Beneficiário: Éder Tadeu Gomes Cavalheiro
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Ana Paula Garcia Ferreira ; Carla Cristina Schmitt Cavalheiro ; Rafael Martos Buoro
• Assunto(s): Nanoestruturas de carbono Nanopartículas metálicas Sensores remotos Eletroanalítica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: eletrodos compósitos | Nanoestruturas de Carbono | nanopartículas metálicas | Sensores Remotos | Eletroanalítica

Resumo

O desenvolvimento de eletrodos alternativos ao mercúrio assume importância significativa, considerando o seu uso em regiões de potenciais mais negativos, nos quais este metal se oxida, assim como as restrições quanto à sua toxicidade. Os eletrodos de carbono são uma alternativa de destaque, considerando as diferentes formas em que esse elemento se apresenta e sua versatilidade como material de eletrodo. Recentemente, tanto na literatura especializada, como nos trabalhos apesentados em congressos relevantes, como por exemplo o Congresso da International Society of Electrochemistry (ISE), Simpósio Ibero-Americano de Eletroquímica (SIBAE) e o Simpósio Brasileiro de Eletroquímica e Eletroanalítica (SIBEE), em suas últimas edições, deixam claro que há forte tendência na modificação de superfícies eletródicas com nanoestruturas de carbono e nanopartículas metálicas no sensoriamento eletroquímico dos mais diversos analitos de interesse ambiental, farmacêutico e tecnológico, de maneira geral. Além disso temos a tendência aos sensores remotos e vestíveis, que podem ser preparados com compósitos de carbono, desde que flexíveis. Nosso grupo vem se dedicando, há 20 anos, ao desenvolvimento de eletrodos compósitos à base de grafite e polímeros (poliuretana de origem vegetal, borracha de silicone e resinas epóxi comerciais), com notável sucesso em várias aplicações, como na determinação de fármacos e íons metálicos em diferentes amostras. Essas estratégias analíticas envolvem técnicas como voltametria cíclica, de pulso diferencial e de onda quadrada, além de detecção amperométrica em fluxo. Nesta proposta, pretende-se dar continuidade a esses trabalhos, promovendo a modificação das matrizes eletródicas com novas nanoestruturas de carbono (acetylen black e carbon black), nanopartículas metálicas visando melhorar sua sensibilidade, paralelamente ao desenvolvimento de eletrodos compósitos de dimensões reduzidas, buscando apresentar os materiais de eletrodo em novas formas físicas e visando sua aplicação na determinação de íons metálicos em amostras ambientais e meio não-aquoso (etanol combustível), fármacos em formulações farmacêuticas e amostras biológicas. Outra estratégia de preparo dos eletrodos, na forma de eletrodos e impressos sobre suportes flexíveis, deverá ser efetuada e os eletrodos resultantes, modificados ou não, serão testados quando à sua aplicabilidade nos analitos descritos acima. (AU)

Publicações científicas

(7)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ALARCON, RAFAEL TURRA; DOS SANTOS, GABRIEL IAGO; GAGLIERI, CAROLINE; DE MOURA, ANIELE; CAVALHEIRO, EDER TADEU GOMES; BANNACH, GILBERT. Lipidic biomass as a renewable chemical building block for polymeric materials. CHEMICAL COMMUNICATIONS, v. N/A, p. 16-pg., 2024-11-11. (22/15211-6, 23/14645-5, 24/00779-2, 22/03489-0, 21/14879-0)

ALARCON, RAFAEL TURRA; GAGLIERI, CAROLINE; DE FREITAS, JONATHA; BANNACH, GILBERT; CAVALHEIRO, EDER TADEU GOMES. Synthesis and Characterization of Self-Healing Polymers Obtained from Polyphenols and Cyclic Carbonates of Amide Derivative of Macaw Palm Oil. JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT, v. 33, n. 2, p. 12-pg., 2024-12-18. (24/00779-2, 23/15889-5, 22/15211-6, 21/14879-0)

DA SILVA, RAFAEL; ALARCON, RAFAEL TURRA; CAVALHEIRO, EDER TADEU GOMES. Determination of sildenafil in pharmaceutical formulations and synthetic urine using a composite electrode composed of acetylene black modified with silver nanoparticles and vegetable oil-derived polyurethane. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 979, p. 12-pg., 2025-02-15. (19/22217-8, 22/15211-6, 21/14879-0)

NASCIMENTO, FRANCISCO V. B.; FERREIRA, ANA P. G.; GAGLIERI, CAROLINE; DE MOURA, ANIELE; CAVALHEIRO, EDER T. G.. Degradation pathways of Tadalafil: A thermoanalytical study. Thermochimica Acta, v. 747, p. 13-pg., 2025-05-01. (22/15211-6, 23/14645-5, 24/00779-2)

DA SILVA, RAFAEL; CAVALHEIRO, EDER TADEU GOMES. Preparation, characterization, and evaluation of an acetylene black polyurethane composite electrode modified with copper nanoparticles for the determination of escitalopram. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 970, p. 11-pg., 2024-08-11. (22/15211-6, 19/22217-8)

DE FREITAS, JONATHA; FERREIRA, ANA PAULA GARCIA; GAGLIERI, CAROLINE; BANNACH, GILBERT; CAVALHEIRO, EDER TADEU GOMES. New insights on the thermal behavior of acetaminophen. JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY, v. N/A, p. 12-pg., 2025-02-21. (22/15211-6, 23/15889-5)

RAFAEL T. ALARCON; GILBERT BANNACH; ÉDER TADEU G. CAVALHEIRO. Greener Epoxidation Reaction of Macaw Palm Oil Using Metal Oxides and Niobium Phosphate as Catalysts. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 36, n. 1, 2024-05-31. (22/15211-6, 21/02152-9, 21/14879-0)