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

Processo: 98/04770-3
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 21 de setembro de 1998
Vigência (Término): 20 de setembro de 1999
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Maria de Fatima Brito Sousa
Beneficiário:Maria de Fatima Brito Sousa
Anfitrião: Philip N. Bartlett Guy Denuault
Instituição-sede: Pessoa Física
Local de pesquisa : University of Southampton, Inglaterra  
Assunto(s):Eletroquímica   Eletrodos   Eletrólitos

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)