Investigations of the relationships between structure and electrochemical properties of fullerenol nanoaggregates

Autor(es)

Damasceno, Paulo Vita ; Wachholz Jr, Dagwin ; Marques, Felipe Barbosa ; Kubota, Lauro Tatsuo

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Electrochimica Acta; v. 483, p. 11-pg., 2024-03-03.

Resumo

Hybrid materials containing fullerenols have been used as electrodes in many applications, such as electrochemical biosensors for different targets or in hydrogen and oxygen reduction reactions. However, electrodes modified with fullerenols and without other electroactive materials are not much explored, and the electrochemical behavior of fullerenols themselves is not well-established in the literature. Herein, we report the basic electrochemical characterization of electrode modified with fullerenol and some correlations between material structure and electrochemical behavior. The prepared fullerenol is composed of nanoaggregates dispersed in an organic solvent. Although the electrode modified with pristine fullerene is slightly less active to [Fe(CN)6]3- /4concerning bare glassy carbon electrode (GCE), the fullerenol-based electrode presents a much lower activity that is slightly increased after electrochemical reduction. The drying process greatly influences the electrochemical performance of the electrodes modified with fullerenol, and fast drying can form ruptures with micrometric dimensions that provide a particular behavior towards the anionic probe. The reduction process increases the number and sizes of these ruptures and changes the electrochemical response. Moreover, the fullerenol-based electrode is more active for [Ru(NH3)6]3+ than the bare GCE, and the activity was increased after reduction. However, the electrochemical response to the cationic probe is characteristic of macroelectrodes regardless of the drying process or reduction. This work opens new perspectives in the electrochemical studies of modified carbon nanomaterials, with the possibility of producing carbon-based electrodes selective to charged probes by controlling the carbon materials' molecular and microscale structures. (AU)

• Processo FAPESP: 13/22127-2 - Desenvolvimento de novos materiais estratégicos para dispositivos analíticos integrados
• Beneficiário: Lauro Tatsuo Kubota
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 22/11401-5 - Preparação de tintas condutoras de nanomateriais de carbono sem passivantes de superfície para a fabricação de eletrodos flexíveis e descartáveis em papel
• Beneficiário: Felipe Barbosa Marques
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Estímulo a Vocações Científicas
• Processo FAPESP: 14/50867-3 - INCT 2014: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioanalítica
• Beneficiário: Marco Aurelio Zezzi Arruda
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 21/09706-0 - Desenvolvimento de biossensor eletroquímico baseado na tecnologia CRISPR/Cas para detecção do vírus causador da Leucemia de Células T (HTLV-1) e da bactéria Staphylococcus aureus a partir de dispositivos point-of-care
• Beneficiário: Dagwin Wachholz Júnior
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 22/05053-4 - Preparação de tintas condutoras baseadas em materiais de carbono para dispositivos eletrônicos impressos
• Beneficiário: João Paulo Vita Damasceno
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 20/06604-9 - Tintas condutoras à base de nanomateriais carbonáceos para preparação de eletrodos aplicados em dispositivos eletroquímicos
• Beneficiário: João Paulo Vita Damasceno
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado