Caracterização através de STM e EQCM, de eletrodos modificados por recobrimento com filmes eletropolimerizados in situ

• Processo: 98/04770-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 21 de setembro de 1998
• Data de Término da vigência: 20 de setembro de 1999
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Maria de Fatima Brito Sousa
• Beneficiário: Maria de Fatima Brito Sousa
• Pesquisador Anfitrião: Philip N. Bartlett Guy Denuault
• Instituição Sede: Pessoa Física
• Instituição Anfitriã: University of Southampton, Inglaterra
• Assunto(s): Eletroquímica Eletrodos Eletrólitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Caracterizacao | Eletrodos Modificados | Eletropolimerizacao | Eqcm | Stm | Ultramicroeletrodos

Resumo

Um dos mais excitantes ramos da eletroquímica moderna trata da elucidação e compreensão das estruturas das interfaces eletrodo/eletrólito e os processos de reações que lá ocorrem em um nível atômico ou molecular, com o objetivo de otimizar a performance de processos eletroquímicos. Várias técnicas espectroscópicas modernas, dentre elas a STM e a EQCM, são capazes de fornecer informações que vão desde a caracterização do filme polimérico (ex situ), até a elucidação dos fenômenos químicos e eletroquímicos na interface eletroquímica, a partir de estudos in situ. A STM (microscopia de tunelamento de varredura) eletroquímica pode fornecer informações com resolução atômica ou molecular em tempo e espaço reais, de processos ocorrendo na interface eletrodo/eletrólito, através de imagens topográficas da superfície do eletrodo, explorando as mudanças estruturais desta superfície durante processos eletroquímicos. Por sua vez a EQCM (microbalança eletroquímica de cristal de quartzo) tem sido usada para monitorar, in situ, variações de massa durante reações eletroquímicas, com uma sensibilidade de ng/cm2. A partir desta variação de massa podem ser inferidas várias informações relativas a processos de eletrodo, como fenômenos de adsorção/desorção de espécies orgânicas e biomoléculas, deposição/dissolução de filmes (poliméricos ou metálicos), processos de corrosão, entre outros. A eletropolimerização é um método versátil e eficiente para a modificação de superfícies de eletrodos. Uma metodologia bastante atrativa para a preparação de EQMs com capacidade de pré-concentrar um dado íon metálico, de modo a poder ser utilizado para a determinação voltamétrica ou amperométrica do referido íon, é a eletropolimerização in situ de unidades monoméricas contendo grupos funcionais que possam interagir quimicamente com o íon em questão. Entretanto a otimização da performance analítica destes eletrodos, passa por um entendimento dos fenômenos que ocorrem na interface eletrodo/eletrólito, nas diferentes etapas envolvidas durante o processo analítico: pré-concentração/medida eletroquímica/regeneração. Neste projeto, apresentamos uma proposta de caracterizar, morfológica e estruturalmente (localizando os sítios ativos), através de STM, os filmes poliméricos obtidos a partir da eletropolimerização sobre eletrodos de carbono vítreo, de compostos aromáticos, contendo grupos funcionais quimicamente ativos, frente a vários cátions metálicos, principalmente de metais pesados, como chumbo, mercúrio, cádmio, cobre e prata entre outros. E, simultaneamente, tentar elucidar, via STM eletroquímica e EQCM, os mecanismos dos fenômenos que ocorrem na interface eletrodo/eletrólito, durante a eletropolimerização, e quando da utilização destes eletrodos na determinação eletroquímica de íons metálicos. (AU)