Avaliação da atividade eletrocatalítica de sensores baseados em óxido de grafeno decorados com nanopartículas de Pt, Au e Ag por microscopia eletroquímica de varredura

• Processo: 18/12910-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Lauro Tatsuo Kubota
• Beneficiário: Waldemir José Paschoalino Junior
• Supervisor: Janine Mauzeroll
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: McGill University, Montreal, Canadá
• Vinculado à bolsa: 17/05213-3 - Avaliação da atividade eletrocatalítica de sensores baseados em óxido de grafeno decorados com nanopartículas de Pt, Au e Ag por microscopia eletroquímica de varredura., BP.PD
• Assunto(s): Eletroquímica Sensores Eletrocatálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: electrocatalysis | Graphene oxide | Metal nanoparticles | reduced graphene oxide | Scanning Electrochemical Microscopy | Sensors | Eletroquímica

Resumo

Entender os processos que ocorrem em uma determinada região de um material empregado como eletrocatalisador, bem como determinar a atividade catalítica nas diferentes regiões frente a um substrato são objetivos de uma vasta área de aplicações, que podem abranger desde catalisadores seletivos até as mais diversas áreas biológicas, como o caso dos biosensores. Uma técnica que se destaca é a microscopia eletroquímica de varredura (Scanning Electrochemical Microscopy - SECM) que possibilita uma imagem direta de sistemas heterogêneos, além de permitir a modificação localizada de substratos em decorrências de reações eletroquímicas. Diante disso, este projeto tem por objetivo avaliar a atividade eletrocatalítica de plataformas para sensores, formadas por óxido de grafeno modificados por nanopartículas compostas por metais nobres (platina, ouro ou prata), utilizando-se microscopia eletroquímica de varredura. O foco principal é mapear a atividade catalítica do material empregado, visando o entendimento das propriedades catalíticas para a melhoria de suas capacidades de detecção de substâncias de interesse. Este projeto busca também correlacionar a forma de preparação do óxido de grafeno como a deposição das nanopartículas, com a atividade eletrocatalítica do material que será a base dos sensores, buscando o entendimento para a otimização dos eletrodos para fins de preparação de sensores com melhor desempenho analítico. O SECM é uma técnica que ainda está em desenvolvimento no Brasil e detém grande potencial a ser explorado. O conhecimento desta técnica é de grande interesse, pois da informação sobre a reatividade do substrato. Através deste intercambio, o candidato ganhará experiência e conhecimento em SECM, na fabricação de microelétrodos/nanoeletrodos, em processos biológicos analisados por SECM, além de conhecimento da analise de dados. Os procedimentos desenvolvidos pelo grupo da professora Mauzeroll são respeitados no mundo todo e a experiência dela em processos biológicos imagem reativa eletroquímica permitirão o progresso da técnica no meio biológico no grupo do professor Kubota, além de baratear o custo de operação devido ao aprendizado na fabricação dos nanoeletrodos.

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)

PAN, YANI; PASCHOALINO, WALDEMIR J.; BLUM, AMY SZUCHMACHER; MAUZEROLL, JANINE. Recent Advances in Bio-Templated Metallic Nanomaterial Synthesis and Electrocatalytic Applications. CHEMSUSCHEM, v. 14, n. 3, p. 758-791, FEB 5 2021. (18/12910-5)

PASCHOALINO, WALDEMIR J.; PAYNE, NICHOLAS A.; PESSANHA, TATIANA M.; GATEMAN, SAMANTHA M.; KUBOTA, LAURO T.; MAUZEROLL, JANINE. Charge Storage in Graphene Oxide: Impact of the Cation on Ion Permeability and Interfacial Capacitance. Analytical Chemistry, v. 92, n. 15, p. 10300-10307, AUG 4 2020. (14/50867-3, 18/12910-5, 17/05213-3, 13/22127-2)

PAN, YANI; PASCHOALINO, WALDEMIR J.; BAYRAM, SERENE S.; BLUM, AMY SZUCHMACHER; MAUZEROLL, JANINE. Biosynthesized silver nanorings as a highly efficient and selective electrocatalysts for CO2 reduction. NANOSCALE, v. 11, n. 40, p. 18595-18603, OCT 28 2019. (18/12910-5)