Desenvolvimento de sensores eletroquímicos nanoporosos para detecção de pesticidas em amostras de águas

Autor(es)

Gilberto José Silva Junior

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ)
• Data de defesa: 2023-12-22

Membros da banca

Mauro Bertotti; Pollyana Souza Castro; Gabriel Negrão Meloni

• Orientador: Mauro Bertotti

Resumo

Esta tese versa sobre resultados obtidos na fabricação e posterior aplicação de sensores eletroquímicos modificados com filmes nanoestruturados para a determinação analítica de pesticidas em amostras de água de rio. São apresentadas duas diferentes estratégias de fabricação de microeletrodos. Um sensor eletroquímico de cobre miniaturizado foi fabricado e utilizado na detecção indireta do herbicida Glifosato (GLI). A modificação da superfície foi realizada por eletrodeposição usando uma abordagem conhecida como Dynamic Hydrogen Bubble Template. Este eletrodo apresentou área superficial elevada, excelente sensibilidade, com limite de detecção de 4 nmol L-1. O sensor foi aplicado com sucesso para quantificação do GLI em amostras de água. O segundo eletrodo apresentado nesta tese foi fabricado por uma abordagem amperométrica de duas etapas, combinando anodização e eletrodeposição em uma nova plataforma nanoporosa de ouro para detecção do inseticida Metil-Paration (MP). O eletrodo fabricado possui superfície altamente porosa, com elevada área superficial e favoreceu a criação de novos sítios ativos responsáveis pela atividade catalítica apresentada na redução eletroquímica do MP. Além disso, o sensor apresentou limite de detecção de 2 nmol L-1, valor abaixo da legislação em vigor, demonstrando sua potencialidade para monitoramento de MP em água de rio. O terceiro trabalho mostrado nesta tese traz resultados preliminares do desenvolvimento de um microeletrodo de ouro modificado com um filme híbrido contendo nanoporos de ouro e óxido de grafeno reduzido. Esta plataforma foi aplicada na determinação do fungicida Carbendazim (CBZ). O eletrodo apresentou estruturas dendríticas e alta porosidade em sua superfície. Além disso, as folhas de óxido de grafeno confinadas nos poros possibilitaram o crescimento de nanopartículas de ouro sobre o filme. O microssensor apresentou atividade catalítica na oxidação anódica do CBZ, com limite de detecção de 1,6 µmol L-1. (AU)

• Processo FAPESP: 19/14418-3 - Sensores eletroquímicos para o monitoramento da qualidade de águas
• Beneficiário: Gilberto Jose Silva Junior
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto