Desenvolvimento de novos materiais para a detecção de pesticidas

Autor(es)

Nelson Consolin Filho

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT)
• Data de defesa: 2003-01-28

Membros da banca

Luiz Henrique Capparelli Mattoso; Rinaldo Gregório Filho; Sergio Antonio Spinola Machado; Maria Olimpia de Oliveira Rezende; George Jackson de Moraes Rocha

• Orientador: Luiz Henrique Capparelli Mattoso

Resumo

A fabricação de sensores à base de polímeros condutores tem despertado um enorme interesse científico e tecnológico devido à grande demanda por sensores para inúmeras aplicações. Neste sentido, esta tese foi dedicada ao estudo de polímeros para aplicação em sensores eletroquímicos para detecção de pesticidas. Foram realizados estudos de adsorção (cinética e equilíbrio), para verificar a interação entre os polímeros polianilinas Pani-1 e Pani-2 e lignina fórmica reticulada (LFRT) e os herbicidas (atrazina e imazaquin). A técnica utilizada para os estudos de adsorção, interação em meio aquoso e crescimento de filmes foi a espectroscopia ultravioleta visível (UV-Vis). A partir do estudo do equilíbrio de adsorção foram estudados dois Modelos de Isotermas (Langmuir e Freundlich). Na aplicação destes Modelos verificou-se uma boa interação entre os pesticidas e os polímeros (Pani-1, Pani-2 e LFRT), sendo que esta interação é maior para o imazaquin e pode ser explorada para a aplicação em sensores. O estudo da cinética de adsorção em pH próximo da água (p1+-,6,9), mostrou que o imazaquin teve uma maior adsorção com os polímeros Pani-1 e Pani-2. Para os sistemas cujos adsorventes foram as polianilinas, o pH influenciou significativamente a adsorção, sendo que o sistema que apresentou uma maior adsorção após o equilíbrio foi o imazaquin em Pani-1 e Pani-2 num pH igual a 2,5. Estudos de interação em meio aquoso entre um derivado da polianilina (poli(oetoxianilina)- POEA) e os herbicidas (imazaquin e atrazina) demonstraram que ocorre interação entre estes. Foi realizado um estudo de otimização dos parâmetros eletroquímicos por voltametria cíclica, no qual foram utilizados como eletrodos de trabalho o eletrodo de pasta de carbono (EPC) e o eletrodo de pasta de carbono modificado com Pani-2 (EPC-Pani-2) e como herbicida o imazaquin. Desenvolveu-se uma metodologia para a determinação do Limite de Detecção (LD), e observou-se que a adição do polímero Pani-2 na pasta de carbono aumenta a sensibilidade do eletrodo ao imazaquin. Foi também realizado um estudo do efeito de interferentes no eletrodo EPC-Pani-2. Neste caso, foram estudadas três amostras de águas, no qual se observou que o sistema que teve o menor limite de detecção foi a medida realizada em água MilliQ, seguida de água não tratada e água tratada, o que pode ser explicado pela interferência dos componentes químicos presentes na água tratada. Nos testes de recuperação realizados nestas amostras de águas, notou-se uma diminuição da recuperação com relação a água pura MilliQ das águas tratada e não tratada, mas mesmo assim obteve-se uma boa recuperação (acima de 86%). No estudo realizado em microeletrodos interdigitados, primeiramente acompanhando-se o crescimento dos filmes, pode-se constatar o crescimento do filme de Pani-2 em substrato de vidro a partir de uma concentração de 1 mM. Nos filmes de POEA e POEA/LS houve crescimento a partir de uma camada ou bicamada depositada. Nos estudos de detecção do imazaquin por impedância eletroquímica, os resultados mostraram que há uma saturação do imazaquin na superfície dos eletrodos quando utilizamos concentrações maiores que 10 mg/L do herbicida. O microeletrodo mais sensível na aplicação analítica deste estudo foi o composto de filme de uma bicamada de POEA/LS com um Limite de Detecção de 1,407 mg/L. Estes estudos demonstraram que polímeros condutores podem ser utilizados em sensores para detecção de pesticidas utilizando-se métodos eletroquímicos de voltametria cíclica ou de medidas de capacitância (AU)

• Processo FAPESP: 98/12823-0 - Desenvolvimento de novos materiais para detecção de pesticidas
• Beneficiário: Nelson Consolin Filho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado