Estudos eletroquímicos e aplicação de sensores a base de grafeno ou carbono vítreo reticulado 3-D modificados com nanopartículas metálicas para a determinação de analitos de interesse farmacêutico e ambiental.

Resumo

No presente projeto de pós-doutorado serão estudados eletroquimicamente, caracterizados e aplicados sensores eletroquímicos baseados em grafeno, carbono vítreo reticulado tridimensional (3D-RVC do inglês 3D - Reticulated Vitreous Carbon) modificados ou não com nanopartículas metálicas de ouro e platina. As nanopartículas serão previamente sintetizadas (quimicamente) e envoltas por diferentes moléculas protetoras (surfactantes, polieletrólitos, entre outros), para sua potencial aplicação como material catalítico na determinação de espécies orgânicas de interesse farmacêutico e ambiental. Após a síntese das nanopartículas propostas, as mesmas deverão ser depositadas em forma de filme e incorporadas a um substrato de grafeno e/ou 3D-RVC. As características eletroquímicas dos sensores serão avaliadas por técnicas eletroquímicas, a saber: voltametria cíclica, cronoamperometria e espectroscopia de impedância eletroquímica. Com tais modificações, almeja-se melhorar de forma significativa as propriedades de detecção destes eletrodos eletroquímicos, a saber: diminuição do sobrepotencial de trabalho, aumento da intensidade de corrente (aumento do sinal analítico) e/ou aumento da sensibilidade (aumento do coeficiente angular da curva analítica). Ainda será empregado o uso de sondas eletroquímicas que possuem comportamento bem conhecido e discutido na literatura, como o hexacianoferrato(III) de potássio e/ou hexaminrutênio(III) de maneira que possa ser feita a comparação/determinação da área ativa, constantes de transferência eletrônica e constante heterogênea de transferência de elétrons. Para os resultados obtidos nas análises utilizando-se grafeno modificado com nanopartículas metálicas, realizar-se-ão comparações com outros eletrodos de materiais carbonáceos como eletrodos de grafite modificados e/ou grafite pirolítico de plano basal (BPPG) e de borda (EPPG). Após a seleção das melhores condições experimentais das técnicas eletroquímicas investigar-se-ão os parâmetros analíticos como: região de resposta linear, sensibilidade, limites de detecção, reprodutibilidade e repetibilidade. Efeitos de interferentes em potencial e estudo de adição e recuperação também serão avaliados.