Compósitos cerâmicos de oxicarbeto de silício (SiCO) enriquecidos com óxido de grafeno reduzido (rGO) e suas potencialidades como sensor eletroquímico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Coelho, Gabriel Rabelo
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/16626
Resumo: Resumo: Este trabalho relata a preparação e caracterização de compósitos cerâmicos de oxicarbeto de silício (SiCO) derivados de poli (dimetil-co-difenilsiloxano) (PMF) e óxido de grafeno reduzido (rGO), com avaliação das suas potencialidades como sensor eletroquímico para determinação de dopamina (DP) por voltametria cíclica A fase dispersa rGO foi preparada a partir da oxidação do grafite (G) seguida de redução química do óxido de grafite (GO) Os materiais carbonáceos foram devidamente caracterizados para comprovar as alterações estruturais após cada procedimento A fase dispersa foi incorporada ao PMF nas proporções de , 5, 15 e 25% em massa de rGO e a mistura submetida ao aquecimento a 4°C por 4 horas para a obtenção dos respectivos precursores poliméricos Em seguida os precursores poliméricos foram submetidos A pirólise em atmosfera de Ar à 15°C por 1h, sendo assim produzidos compósitos cerâmicos SiCO/rGO A cerâmica sem fase rGO também foi preparada para comparação A estrutura molecular e a estabilidade térmica dos precursores foram investigadas por espectroscopia do infravermelho (FT-IR) e análise termogravimétrica (TGA), respectivamente As características estruturais, texturais, composicionais e morfológicas dos compósitos cerâmicos foram avaliadas por FT-IR, difração de raios-X (XRD), Ressonância magnética nuclear de silício (RMN de 29Si), espectroscopia raman, análise de área superficial e volume de poros por adsorção e dessorção de nitrogênio, análise elementar, fluorescência de raios-X (XRF), microscopia eletrônica de varredura (SEM) Os compósitos cerâmicos foram utilizados na confecção de sensores eletroquímicos para detecção e determinação de dopamina por voltametria cíclica Os resultados foram comparados com os obtidos para eletrodo convencional de carbono vítreo e os eletrodos confeccionados com grafite e rGO A partir da caracterização destes materiais foi possível verificar que a incorporação de rGO na matriz promoveu o desenvolvimento de fases condutoras (Cgrafite) e o fortalecimento de fases semicondutoras (SiC) existentes na matriz SiCO, o aumento na fase de Clivre destes materiais também pode ser observada, sendo que o aumento de rGO na matriz promoveu um ordenamento desta fase nos compósitos cerâmicos, consequentemente aumentando a condutividade elétrica destes materiais Em decorrência destas características os eletrodos confeccionados com compósitos cerâmicos contendo 15 e 25% de rGO apresentaram as melhores respostas para detecção de dopamina, indicando que estes materiais apresentam uma boa condutividade elétrica Afim de avaliar o efeito do tipo de fase de dispersa nas características e propriedades dos compósitos cerâmicos foram preparados e caracterizados compósitos cerâmicos contendo G e GO
id UEL_11eb6ecf860c557f66c859ca8fffa34f
oai_identifier_str oai:repositorio.uel.br:123456789/16626
network_acronym_str UEL
network_name_str Repositório Institucional da UEL
repository_id_str
spelling Compósitos cerâmicos de oxicarbeto de silício (SiCO) enriquecidos com óxido de grafeno reduzido (rGO) e suas potencialidades como sensor eletroquímicomaterial cerâmicoMateriais carbonáceosVoltametriaQuímica inorgânicaCeramic materialsVoltammetryResumo: Este trabalho relata a preparação e caracterização de compósitos cerâmicos de oxicarbeto de silício (SiCO) derivados de poli (dimetil-co-difenilsiloxano) (PMF) e óxido de grafeno reduzido (rGO), com avaliação das suas potencialidades como sensor eletroquímico para determinação de dopamina (DP) por voltametria cíclica A fase dispersa rGO foi preparada a partir da oxidação do grafite (G) seguida de redução química do óxido de grafite (GO) Os materiais carbonáceos foram devidamente caracterizados para comprovar as alterações estruturais após cada procedimento A fase dispersa foi incorporada ao PMF nas proporções de , 5, 15 e 25% em massa de rGO e a mistura submetida ao aquecimento a 4°C por 4 horas para a obtenção dos respectivos precursores poliméricos Em seguida os precursores poliméricos foram submetidos A pirólise em atmosfera de Ar à 15°C por 1h, sendo assim produzidos compósitos cerâmicos SiCO/rGO A cerâmica sem fase rGO também foi preparada para comparação A estrutura molecular e a estabilidade térmica dos precursores foram investigadas por espectroscopia do infravermelho (FT-IR) e análise termogravimétrica (TGA), respectivamente As características estruturais, texturais, composicionais e morfológicas dos compósitos cerâmicos foram avaliadas por FT-IR, difração de raios-X (XRD), Ressonância magnética nuclear de silício (RMN de 29Si), espectroscopia raman, análise de área superficial e volume de poros por adsorção e dessorção de nitrogênio, análise elementar, fluorescência de raios-X (XRF), microscopia eletrônica de varredura (SEM) Os compósitos cerâmicos foram utilizados na confecção de sensores eletroquímicos para detecção e determinação de dopamina por voltametria cíclica Os resultados foram comparados com os obtidos para eletrodo convencional de carbono vítreo e os eletrodos confeccionados com grafite e rGO A partir da caracterização destes materiais foi possível verificar que a incorporação de rGO na matriz promoveu o desenvolvimento de fases condutoras (Cgrafite) e o fortalecimento de fases semicondutoras (SiC) existentes na matriz SiCO, o aumento na fase de Clivre destes materiais também pode ser observada, sendo que o aumento de rGO na matriz promoveu um ordenamento desta fase nos compósitos cerâmicos, consequentemente aumentando a condutividade elétrica destes materiais Em decorrência destas características os eletrodos confeccionados com compósitos cerâmicos contendo 15 e 25% de rGO apresentaram as melhores respostas para detecção de dopamina, indicando que estes materiais apresentam uma boa condutividade elétrica Afim de avaliar o efeito do tipo de fase de dispersa nas características e propriedades dos compósitos cerâmicos foram preparados e caracterizados compósitos cerâmicos contendo G e GODissertação (Mestrado em Química) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em QuímicaAbstract: This work reports the preparation and characterization of silicon oxycarbide (SiOC) composites derived from poly (dimethyl-co-diphenylsiloxane) (PMF) and reduced graphene oxide (rGO), with subsequent evaluation of its potentiality as electrochemical sensor for detection of dopamine (DP) by cyclic voltammetry The dispersed phase rGO was prepared from the oxidation of graphite (G) followed by chemical reduction of graphite oxide (GO) The carbonaceous materials were properly characterized to prove the structural changes after each process The dispersed phase was incorporated in PMF with ratios of , 5, 15 and 25% in mass of rGO and the mixture subimitted to heating at 4°C for 4 hours to obtain the respective polymeric precursors Then, the precursors were submitted to the pyrolysis under an atmosphere of Ar at 15°C for 1h, thus producing SiCO / rGO ceramic composites The ceramic without rGO was also prepared for comparison The molecular structure and thermal stability of the precursors were investigated by infrared spectroscopy (IR) and thermogravimetric analysis (TGA), respectively The structural, textural, compositional and morphological characteristics of the ceramic composites were evaluated by IR, X-ray diffraction (XRD), silicon nuclear magnetic resonance (29Si NMR), raman spectroscopy, surface area analysis and volume of porosity by adsorption and desorption of nitrogen, elemental analysis, X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM) The voltammetric measurements were performed to detect dopamine using the ceramic composites obtained as electrodes The results were compared with those obtained from the conventional glassy carbon electrode and the electrodes made with graphite and rGO From the characterization of these materials, it was possible to verify that the incorporation of rGO in the matrix promoted the development of conductive phases (Cgrafite) and the strengthening of semiconductor phases (SiC) existing in the SiOC matrix The increase in the free carbon phase of these materials can also be observed, and the increase of rGO in the matrix promoted an ordering of this phase in the ceramic composites, consequently increasing the electrical conductivity of these materials As a result of these characteristics, the ceramic composites containing 15 and 25% of rGO presented the best responses for dopamine detection, indicating that these materials have good electrical conductivity In order to evaluate the effect of the dispersed phase type on the characteristics and properties of the ceramic composites were prepared and characterized ceramic composites containing G and GOSegatelli, Mariana Gava [Orientador]Rinaldi, Andrelson WellingtonMedeiros, Roberta AntigoCoelho, Gabriel Rabelo2024-05-01T15:13:14Z2024-05-01T15:13:14Z2018.0013.04.2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/16626porMestradoQuímicaCentro de Ciências ExatasPrograma de Pós-Graduação em QuímicaLondrinareponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-07-12T04:20:11Zoai:repositorio.uel.br:123456789/16626Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-07-12T04:20:11Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)false
dc.title.none.fl_str_mv Compósitos cerâmicos de oxicarbeto de silício (SiCO) enriquecidos com óxido de grafeno reduzido (rGO) e suas potencialidades como sensor eletroquímico
title Compósitos cerâmicos de oxicarbeto de silício (SiCO) enriquecidos com óxido de grafeno reduzido (rGO) e suas potencialidades como sensor eletroquímico
spellingShingle Compósitos cerâmicos de oxicarbeto de silício (SiCO) enriquecidos com óxido de grafeno reduzido (rGO) e suas potencialidades como sensor eletroquímico
Coelho, Gabriel Rabelo
material cerâmico
Materiais carbonáceos
Voltametria
Química inorgânica
Ceramic materials
Voltammetry
title_short Compósitos cerâmicos de oxicarbeto de silício (SiCO) enriquecidos com óxido de grafeno reduzido (rGO) e suas potencialidades como sensor eletroquímico
title_full Compósitos cerâmicos de oxicarbeto de silício (SiCO) enriquecidos com óxido de grafeno reduzido (rGO) e suas potencialidades como sensor eletroquímico
title_fullStr Compósitos cerâmicos de oxicarbeto de silício (SiCO) enriquecidos com óxido de grafeno reduzido (rGO) e suas potencialidades como sensor eletroquímico
title_full_unstemmed Compósitos cerâmicos de oxicarbeto de silício (SiCO) enriquecidos com óxido de grafeno reduzido (rGO) e suas potencialidades como sensor eletroquímico
title_sort Compósitos cerâmicos de oxicarbeto de silício (SiCO) enriquecidos com óxido de grafeno reduzido (rGO) e suas potencialidades como sensor eletroquímico
author Coelho, Gabriel Rabelo
author_facet Coelho, Gabriel Rabelo
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Segatelli, Mariana Gava [Orientador]
Rinaldi, Andrelson Wellington
Medeiros, Roberta Antigo
dc.contributor.author.fl_str_mv Coelho, Gabriel Rabelo
dc.subject.por.fl_str_mv material cerâmico
Materiais carbonáceos
Voltametria
Química inorgânica
Ceramic materials
Voltammetry
topic material cerâmico
Materiais carbonáceos
Voltametria
Química inorgânica
Ceramic materials
Voltammetry
description Resumo: Este trabalho relata a preparação e caracterização de compósitos cerâmicos de oxicarbeto de silício (SiCO) derivados de poli (dimetil-co-difenilsiloxano) (PMF) e óxido de grafeno reduzido (rGO), com avaliação das suas potencialidades como sensor eletroquímico para determinação de dopamina (DP) por voltametria cíclica A fase dispersa rGO foi preparada a partir da oxidação do grafite (G) seguida de redução química do óxido de grafite (GO) Os materiais carbonáceos foram devidamente caracterizados para comprovar as alterações estruturais após cada procedimento A fase dispersa foi incorporada ao PMF nas proporções de , 5, 15 e 25% em massa de rGO e a mistura submetida ao aquecimento a 4°C por 4 horas para a obtenção dos respectivos precursores poliméricos Em seguida os precursores poliméricos foram submetidos A pirólise em atmosfera de Ar à 15°C por 1h, sendo assim produzidos compósitos cerâmicos SiCO/rGO A cerâmica sem fase rGO também foi preparada para comparação A estrutura molecular e a estabilidade térmica dos precursores foram investigadas por espectroscopia do infravermelho (FT-IR) e análise termogravimétrica (TGA), respectivamente As características estruturais, texturais, composicionais e morfológicas dos compósitos cerâmicos foram avaliadas por FT-IR, difração de raios-X (XRD), Ressonância magnética nuclear de silício (RMN de 29Si), espectroscopia raman, análise de área superficial e volume de poros por adsorção e dessorção de nitrogênio, análise elementar, fluorescência de raios-X (XRF), microscopia eletrônica de varredura (SEM) Os compósitos cerâmicos foram utilizados na confecção de sensores eletroquímicos para detecção e determinação de dopamina por voltametria cíclica Os resultados foram comparados com os obtidos para eletrodo convencional de carbono vítreo e os eletrodos confeccionados com grafite e rGO A partir da caracterização destes materiais foi possível verificar que a incorporação de rGO na matriz promoveu o desenvolvimento de fases condutoras (Cgrafite) e o fortalecimento de fases semicondutoras (SiC) existentes na matriz SiCO, o aumento na fase de Clivre destes materiais também pode ser observada, sendo que o aumento de rGO na matriz promoveu um ordenamento desta fase nos compósitos cerâmicos, consequentemente aumentando a condutividade elétrica destes materiais Em decorrência destas características os eletrodos confeccionados com compósitos cerâmicos contendo 15 e 25% de rGO apresentaram as melhores respostas para detecção de dopamina, indicando que estes materiais apresentam uma boa condutividade elétrica Afim de avaliar o efeito do tipo de fase de dispersa nas características e propriedades dos compósitos cerâmicos foram preparados e caracterizados compósitos cerâmicos contendo G e GO
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 13.04.2018
2018.00
2024-05-01T15:13:14Z
2024-05-01T15:13:14Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.uel.br/handle/123456789/16626
url https://repositorio.uel.br/handle/123456789/16626
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv Mestrado
Química
Centro de Ciências Exatas
Programa de Pós-Graduação em Química
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv Londrina
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UEL
instname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)
instacron:UEL
instname_str Universidade Estadual de Londrina (UEL)
instacron_str UEL
institution UEL
reponame_str Repositório Institucional da UEL
collection Repositório Institucional da UEL
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)
repository.mail.fl_str_mv bcuel@uel.br||
_version_ 1809823292346859520