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
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2021
• Área de 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Layer-by-Layer | MnO2 | nanopartículas de Au | peróxido de hidrogênio | plasmons | Eletroquímica

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)

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)

MIGUEL, VITOR M.; RODRIGUES, MARIA PAULA DE S.; BRAGA, ADRIANO H.; DE TORRESI, SUSANA I. CORDOBA. MnO2 Nanowires Decorated with Au Nanoparticles for Plasmon- Enhanced Electrocatalytic Detection of H2O2. ACS APPLIED NANO MATERIALS, v. 5, n. 2, p. 10-pg., 2022-01-28. (19/15885-4, 15/26308-7, 18/16846-0)

DE LIMA, SCARLLETT L. S.; MIGUEL, VITOR M.; ROSADO, TAISSA F.; V. PETRI, MARCOS V.; GARDENER, JULES; AVILLEZ, ROBERTO; RODRIGUES, THENNER S.; DE TORRESI, SUSANA I. CORDOBA; SOLORZANO, GUILLERMO; DA SILVA, ANDERSON G. M.. Sized-controlled Pd nanoflowers by a non-classical growth mechanism combining the LaMer and DLVO theories and their catalytic activities. MATERIALS TODAY COMMUNICATIONS, v. 33, p. 8-pg., 2022-09-09. (15/26308-7, 19/15885-4, 21/00675-4)

Publicações acadêmicas

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

MIGUEL, Vítor Mendes. Eletrooxidação de H2O2 aprimorada plasmonicamente por nanofios de MnO2 decorados com nanopartículas de Au. 2021. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ) São Paulo.