Estudo nanogravimétrico da oxidação eletrocatalítica de glicose

Autor(es)

Aryanne Viana

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT)
• Data de defesa: 2022-12-12

Membros da banca

Hamilton Brandão Varela de Albuquerque; Mauro Coelho dos Santos; Elton Fabiano Sitta

• Orientador: Hamilton Brandão Varela de Albuquerque

Resumo

A eletro-oxidação de glicose é uma importante reação que encontra aplicações em diferentes áreas como na produção de gliconato, no estudo e no desenvolvimento de biossensores, micro-atuadores, marcapassos e células a combustível. É apresentado nessa dissertação um estudo do processo catalítico envolvendo a reação de eletro-oxidação de glicose sobre filmes de platina e ouro por meio da Nanobalança Eletroquímica de Cristal de Quartzo (Electrochemical Quartz Crystal Nanobalance, EQCN). Além dos experimentos de voltametria cíclica, foram investigados os processos oscilatórios envolvidos nessa reação. Os resultados obtidos mostraram que a dinâmica da eletro-oxidação oscilatória da glicose depende criticamente do tipo do eletrodo utilizado e da natureza e concentração das espécies presentes no eletrólito. Em linhas gerais, observou-se uma rica dinâmica oscilatória da eletro-oxidação de glicose sobre platina em solução aquosa de KOH. Para [glicose] = 1 mol L-1 observou-se uma variação de frequência em fase com as oscilações de potencial. Assim, conforme o potencial aumentava, a massa da superfície do eletrodo diminuía. Já sobre ouro, as oscilações de potencial foram consideravelmente mais simples. Nesse caso, a variação de frequência apresentou um perfil em fase com as oscilações de potencial, mas há a ocorrência de ruídos na mesma amplitude dos valores de f, dificultando a análise de distinção sobre o que é de fato ruído do que é uma variação de massa do sistema. Em resumo, os experimentos corroboram a existência de mecanismos distintos de eletro-oxidação da glicose sobre superfícies de Pt e Au. Sobre platina, ocorre pela adsorção das moléculas de glicose diretamente na superfície, enquanto, em ouro, a oxidação da glicose ocorre sobre as espécies oxigenadas formadas. Testes adicionais com superfícies de platina modificadas com polianilina (PANI) revelaram que não se verificou efeitos catalíticos do eletrodo de Pt/PANI para a eletro-oxidação de glicose, provavelmente devido à dificuldade da glicose penetrar na matriz polimérica. (AU)

• Processo FAPESP: 20/04646-6 - Estudo nanogravimétrico da oxidação eletrocatalítica de ácido fórmico, metanol e glicose
• Beneficiário: Aryanne Viana
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado