Síntese in-situ de ftalocianina de manganês sobre o óxido misto SiO2/SnO2 : um novo material para sensores
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2010 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
Texto Completo: | https://hdl.handle.net/20.500.12733/1613507 |
Resumo: | Orientador: Yoshitaka Gushikem |
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Síntese in-situ de ftalocianina de manganês sobre o óxido misto SiO2/SnO2 : um novo material para sensoresIn-situ synthesis of manganese phthalocyanine on the mixed oxide SiO2/SnO2 : a new material for sensorsSol-gelFtalocianina de manganêsSensores eletroquímicosSiO2/SnO2Manganese phthalocyanineElectrochemical sensorOrientador: Yoshitaka GushikemDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: No presente trabalho realizou-se a síntese do óxido misto SiO2/SnO2 através do processo sol-gel e sobre esse óxido misto realizou-se a síntese in-situ de ftalocianina de manganês (II). Esse material foi caracterizado por técnicas físicas e químicas e seu potencial como sensor foi estudado utilizando técnicas eletroquímicas. Através da técnica de fluorescência de raios-X, determinou-se a concentração de 15% em massa de SnO2 no óxido misto. O valor de área superficial foi de As(BET) = 299 m.g, com uma predominância de microporos em sua estrutura. Imagens obtidas por MEV e mapeamentos obtidos por EDS, mostraram uma boa dispersão dos elementos no óxido misto e no material SiO2/SnO2/MnPc. Através de medidas de reflectância difusa e IV-TF, foi possível observar a presença da ftalocianina de manganês (II) no material SiO2/SnO2/MnPc. Para a caracterização eletroquímica do material foram utilizados dois tipos de eletrodo: o eletrodo de pasta de carbono e o eletrodo de disco rígido. Ambos os eletrodos apresentaram uma relação linear entre a corrente de pico catódico e a concentração de O2, mostrando que podem ser aplicados como sensores. O eletrodo de disco rígido apresentou melhor desempenho, com maior resistência mecânica, melhor reprodutibilidade e tempo de vida útil mais longo. O mecanismo de eletrocatálise ocorrido envolveu 4 elétrons na reação, como é preferível, já que forma água como produto da reação: O2 + 4 e + 4 H 2 H2OAbstract: In this work the preparation of the mixed oxide SiO2/SnO2 by sol-gel processing method and the in-situ synthesis of manganese (II) phthalocyanine in the pores of the matrix are described. By means of X-ray fluorescence technique, the concentration of SnO2 in mixed oxide was determined as being 15 wt%. The specific surface area As(BET) = 299 m.g with micropores predominance in the structure were found. Images obtained by SEM and mappings by EDS showed a homogeneous dispersion of the components in the SiO2/SnO2/MnPc material. MnPc in the pores of the matrix was characterized by the solid state UV-Vis diffuse reflectance and by FT-IR techniques. The usefulness of the material as an electrochemical sensor for dissolved oxygen in water was studied. Electrochemical studies were carried out by using two types of electrodes: (a) carbon paste modified and (b) hard pressed graphite disk. Both electrodes showed a linear relationship between catodic peak current and the concentration of O2, indicating that they can be applied as an electrochemical sensors of dissolved oxygen in water. The hard pressed disk electrode showed a better performance towards oxygen determination since it presents a greater mechanical resistance associated with better reproducibility and longer useful lifetime. The electrocatalytic oxidation involved four electrons, a preferable mechanism in the present case since only water as the reaction product is produced: O2 + 4 e + 4 H 2 H2OMestradoQuímica InorgânicaMestre em Química[s.n.]Gushikem, Yoshitaka, 1942-Bastos, Shirley NakagakiBertran, Celso AparecidoUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSantos, Lucas Samuel Soares dos, 1985-2010info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf57 f. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1613507SANTOS, Lucas Samuel Soares dos. Síntese in-situ de ftalocianina de manganês sobre o óxido misto SiO2/SnO2: um novo material para sensores. 2010. 57 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1613507. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/778527porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T06:03:15Zoai::778527Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T06:03:15Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false |
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