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Desenvolvimento de sensores amperométricos e impedimétricos baseados em hidróxidos duplos de níquel e Vanádio (alfa-NixV1-x(OH)2) e seus nanocompósitos com grafite expansível/grafenos

Processo: 18/16896-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2019
Vigência (Término): 30 de abril de 2022
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Lucio Angnes
Beneficiário:Josué Martins Gonçalves
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):20/06176-7 - Estudo dos materiais de eletrodos de hidróxido lamelares com microscopia eletrônica de transmissão in situ, BE.EP.PD
Assunto(s):Eletroanalítica   Eletrodos quimicamente modificados   Eletroquímica   Nanotecnologia

Resumo

Este projeto de pós-doutorado propõe o desenvolvimento de sensores amperométricos baseados em sóis de alfa-NixV1-x(OH)2 nanoestruturados sintetizados em diferentes proporções de níquel e vanádio, a partir do método sol-gel. Tais sensores deverão ser obtidos na forma de filmes finos, bem como associados a pastas de carbono, visando a determinação e quantificação de espécies de interesse como carboidratos e de fármacos diuréticos proibidos pelo Comitê Olímpico Internacional (COI) por serem considerados agentes mascarantes, como indapamida, metolazona, tiazidas, como clorotiazida e hidroclorotiazida. Grafite expansível e óxido de grafeno reduzido (GrEx e rGO, respectivamente) serão incorporados ao material, buscando assim um aumento da condutividade do sensor, além da estabilização da fase alfa dos hidróxidos formados. A preparação dos sóis diretamente na presença de grafite expansível ou óxido de grafeno reduzido poderá favorecer a obtenção de materiais mais uniformes e esta possibilidade também deverá ser testada. A partir da decomposição térmica do alfa-NixV1-x(OH)2, óxidos mistos de níquel/vanádio serão obtidos, desta maneira sensores amperométricos e impedimétricos na forma de eletrodos de pasta de carbono serão desenvolvidos contendo GrEx e rGO, para a determinação e quantificação de espécies de interesse. O estudo destes novos sensores amperométricos e impedimétricos deverá ser realizado utilizando diferentes técnicas eletroquímicas (voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica e técnicas de pulso). Os sensores desenvolvidos neste projeto deverão ser utilizados juntamente com técnicas eletroanalíticas em fluxo como Flow Injection Analysis (FIA) e Batch Injection Analysis (BIA). Para tais aplicações, células eletroquímicas deverão ser confeccionadas e otimizadas para a posterior aplicação destes sensores. A utilização destas técnicas em fluxo permitirá o desenvolvimento de metodologias para a determinação e quantificação das espécies de interesse, passíveis de serem oxidadas (ou reduzidas) pelos sensores desenvolvidos neste projeto.

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Publicações científicas (23)
(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)
ROCHA, DIEGO P.; ATAIDE, VANESSA N.; DE SIERVO, ABNER; GONSALVES, JOSUE M.; MUNOZ, RODRIGO A. A.; PAIXA, THIAGO R. L. C.; ANGNES, LUCIO. Reagentless and sub-minute laser-scribing treatment to produce enhanced disposable electrochemical sensors via additive manufacture. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 425, DEC 1 2021. Citações Web of Science: 5.
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GONCALVES, JOSUE M.; ROCHA, DIEGO P.; SILVA, MURILLO N. T.; MARTINS, PAULO R.; NOSSOL, EDSON; ANGNES, LUCIO; ROUT, CHANDRA SEKHAR; MUNOZ, RODRIGO A. A. Feasible strategies to promote the sensing performances of spinel MCo2O4 (M = Ni, Fe, Mn, Cu and Zn) based electrochemical sensors: a review. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, v. 9, n. 25, p. 7852-7887, JUL 7 2021. Citações Web of Science: 3.
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GONCALVES, JOSUE M.; SILVA, MURILLO N. T.; NAIK, KUSHA KUMAR; MARTINS, PAULO R.; ROCHA, DIEGO P.; NOSSOL, EDSON; MUNOZ, RODRIGO A. A.; ANGNES, LUCIO; ROUT, CHANDRA SEKHAR. Multifunctional spinel MnCo2O4 based materials for energy storage and conversion: a review on emerging trends, recent developments and future perspectives. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, v. 9, n. 6, p. 3095-3124, FEB 14 2021. Citações Web of Science: 5.
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REGIART, MATIAS; KUMAR, ABHISHEK; GONCALVES, JOSUE M.; SILVA JUNIOR, GILBERTO J.; MASINI, JORGE CESAR; ANGNES, LUCIO; BERTOTTI, MAURO. An Electrochemically Synthesized Nanoporous Copper Microsensor for Highly Sensitive and Selective Determination of Glyphosate. CHEMELECTROCHEM, v. 7, n. 7 FEB 2020. Citações Web of Science: 1.
GONCALVES, JOSUE M.; MATIAS, TIAGO A.; ANGNES, LUCIO; MARTINS, PAULO R.; ARAKI, KOITI. Review-Tetraruthenated Porphyrins and Composites as Catalysts and Sensor Materials: A Short Review. ECS JOURNAL OF SOLID STATE SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 9, n. 6 JAN 8 2020. Citações Web of Science: 0.

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