Desenvolvimento de um sensor foto-eletroquímico nanoestruturado para o monitoramento de p-nitrofenol em águas de abastecimento

• Processo: 16/06139-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2016
• Data de Término da vigência: 29 de janeiro de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Sergio Antonio Spinola Machado
• Beneficiário: Camila Domingues Mendonça Verbinnen
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/13724-0 - Desenvolvimento de um sensor fotoeletroquímico para a quantificação de contaminantes fenólicos, BE.EP.DR
• Assunto(s): Eletroquímica Água de abastecimento Óxido de zinco
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ácido 3 | águas de abastecimento | Análise Fotoeletroquímica | Fotobiossensor | Óxido de Zinco | 10-tetracarboxílico perileno | 4 | 9 | Eletroquímica

Resumo

Neste projeto se propõe utilizar a técnica de análise fotoeletroquímica (photoelectrochemical analysis - PEC) para a determinação de p-nitrofenol em amostras de águas de abastecimento. Para isto, uma superfície de ITO será modificada com nanobastões de óxido de zinco sensibilizados com o ácido tetracarboxílico perileno, para a geração de fotocorrente após a excitação por luz na região do visível. Este fotossensor será caracterizado por técnicas morfológicas (microscopias ótica, SEM-FEG, microscopia de transmissão), por técnicas eletroquímicas (impedância eletroquímica, voltametrias, etc.) e por técnicas ópticas (absorção no UV-vis e por FTIR). Após a sua caracterização, ele será utilizado para a determinação de p-nitrofenol em soluções puras, de laboratório. Para isto, o aumento da fotocorrente observada devido à doação de elétrons do p-nitrofenol, será quantificada e uma curva analítica será construída. Os resultados obtidos com este fotossensor serão comparados com aqueles obtidos por cromatografia líquida de alta eficiência. Finalmente, o fotossensor será utilizado para a detecção e quantificação de pesticidas organofosforados (paration metílico, paraoxon, fenitrotion, etc.) em amostras de águas de abastecimento, coletadas na estação de tratamento de águas, antes e após o processo de tratamento. As figuras de mérito desta metodologia serão calculadas e comparadas com as técnicas tradicionais para a detecção de pesticidas nestas matrizes. Desta forma, o desenvolvimento de um fotossensor altamente sensitivo permitirá desenvolver uma metodologia precisa, sensitiva, de baixo custo, com potencial de miniaturização, com possibilidade de aplicação "in situ" e em tempo real para a determinação de pesticidas tóxicos em água a ser servida à população.

Publicações científicas

(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)

GOMES, NATHALIA O.; MENDONCA, CAMILA D.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.. lexible and integrated dual carbon sensor for multiplexed detection of nonylphenol and paroxetine in tap water sample. Microchimica Acta, v. 188, n. 10, OCT 2021. (19/01777-5, 18/22214-6, 16/06139-9)

MENDONCA, CAMILA D.; PRADO, THIAGO M.; CINCOTTO, FERNANDO H.; VERBINNEN, RAPHAEL T.; MACHADO, SERGIO A. S.. Methylparaben quantification via electrochemical sensor based on reduced graphene oxide decorated with ruthenium nanoparticles. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 251, p. 739-745, NOV 2017. (16/06139-9, 16/16565-5)

MENDONCA, CAMILA D.; KHAN, SHAHID U.; RAHEMI, VANOUSHE; VERBRUGGEN, SAMMY W.; MACHADO, SERGIO A. S.; DE WAEL, KAROLIEN. Surface plasmon resonance-induced visible light photocatalytic TiO2 modified with AuNPs for the quantification of hydroquinone. Electrochimica Acta, v. 389, SEP 1 2021. (16/06139-9, 18/13724-0)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

VERBINNEN, Camila Domingues Mendonça. Desenvolvimento de estratégias fotoeletroquímicas baseadas em semicondutores para sensoriamento de compostos fenílicos em água natural e de abastecimento. 2022. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT) São Carlos.