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Estudo plasmônico da aplicação de nanopartículas de MnO2/Au como sensor eletroquímico de H2O2 por método de deposição eletroestática layer-by-layer

Processo: 19/15885-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2019
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Susana Inés Córdoba de Torresi
Beneficiário:Vítor Mendes Miguel
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/26308-7 - Otimização das propriedades físico-químicas de materiais nano-estruturados e suas aplicações em reconhecimento molecular, catálise e conversão/armazenamento de energia, AP.TEM
Assunto(s):Eletroquímica   Peróxido de hidrogênio   Dióxido de manganês   Plasmons   Sensores eletroquímicos

Resumo

A determinação da concentração de H2O2 é de extrema importância em setores ambientais, alimentícios, ambientais, industriais e farmacêuticos, e a construção de sensores capazes de realizar essa determinação com precisão e eficiência tem sido extensamente estudada ao longo dos anos. Dentre os métodos de determinação, os métodos eletroquímicos se destacam pela simplicidade e rapidez das análises, sendo desenvolvidos diversos sensores baseados em materiais capazes de reagir cataliticamente com o H2O2. Nanopartículas de MnO2 possuem uma grande atividade catalítica na decomposição do H2O2 e tem sido utilizados para a fabricação de diversos sensores utilizando metodologias diferentes de formação dos filmes. Sua aplicação em conjunto com outros metais, em específico o Au, apresenta resultados muito promissores por unir propriedades catalíticas dos dois materiais, aumentando assim a corrente catalítica gerada na decomposição do H2O2, e diminuindo assim os limites de detecção dos sensores. O presente projeto propõe a aplicação de um sensor composto por camadas de nanofios de MnO2 com nanopartículas de Au (AuNPs) depositados em sua superfície em conjunto camadas de polidialildimetilamônio (PDDA) utilizando o método layer-by-layer para a formação do filme através de forças eletroestáticas. O sensor será caracterizado eletroquimicamente por voltametria cíclica e o número de bicamadas depositadas será otimizado em relação a resposta eletroquímica. O sensor será utilizado para a determinação de peróxido de hidrogênio na presença e na ausência de luz e será construída uma curva de calibração utilizando a técnica de amperometria. Seu desempenho será testado em meios contendo interferentes para a simulação de uma amostra real e sua estabilidade será testada através da resposta analítica do mesmo sensor ao passar dos dias. (AU)