Produção de eletrodo compósito a base de celulose bacteriana modificada com folhas de grafite

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SILVA, Moara Targino da
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/39565
Resumo: O presente trabalho visa no desenvolvimento de um eletrodo compósito, à base de celulose bacteriana (CB) modificada com folhas de grafite. A partir do gênero bacteriano Gluconacetobacter xylinus, foi produzida a celulose bacteriana e em seguida realizar três modificações sequenciais com os reagente tetraborato de sódio (bórax), trietoxifenilsilano e uma solução alcalina contendo 15% de grafite, fornecendo as amostras CBB, CBBT e CBBTG, respectivamente. Essas modificações além de possibilitar a CB a reticulação entre as cadeias poliméricas, o aumento da reatividade, estabilidade térmica, uma superfície hidrofóbica e a incorporação das folhas de grafite, permitiu a confecção de um novo material compósito. O novo material compósito proposto, o CBBTG, foi caracterizado eletroquímicamente utilizando técnicas voltamétricas, voltametria cíclica, voltametria de onda quadrada e voltametria de pulso diferencial. O ferricianeto foi utilizado como sonda eletroquímica. Todos os voltamogramas demonstraram uma excelente resposta do material compósito proposto uma vez que, como esperado, um sistema redox reversível foi identificado. O transporte de massa do ferricianto também foi estabelecido e ocorre predominantemente via difusão, demonstrando uma fraca interação do ferricianeto com a superfície do eletrodo de CBBTG. Assim, concluímos que o novo eletrodo compósito de CBBTG proposto poderá ser utilizado como um novo substrato eletroquímico para aplicações eletroanalíticas e que no futuro próximo quantificações de diferentes espécies químicas em diferentes matrizes serão investigadas sob sua superfície. Além disso deve ser também considerado aqui o baixo custo para confecção deste material e sua viabilidade para produção de eletrodos descartáveis, bem como as possibilidades de incorporações de novos materiais na sua estrutura, como biomoléculas.
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Essas modificações além de possibilitar a CB a reticulação entre as cadeias poliméricas, o aumento da reatividade, estabilidade térmica, uma superfície hidrofóbica e a incorporação das folhas de grafite, permitiu a confecção de um novo material compósito. O novo material compósito proposto, o CBBTG, foi caracterizado eletroquímicamente utilizando técnicas voltamétricas, voltametria cíclica, voltametria de onda quadrada e voltametria de pulso diferencial. O ferricianeto foi utilizado como sonda eletroquímica. Todos os voltamogramas demonstraram uma excelente resposta do material compósito proposto uma vez que, como esperado, um sistema redox reversível foi identificado. O transporte de massa do ferricianto também foi estabelecido e ocorre predominantemente via difusão, demonstrando uma fraca interação do ferricianeto com a superfície do eletrodo de CBBTG. Assim, concluímos que o novo eletrodo compósito de CBBTG proposto poderá ser utilizado como um novo substrato eletroquímico para aplicações eletroanalíticas e que no futuro próximo quantificações de diferentes espécies químicas em diferentes matrizes serão investigadas sob sua superfície. Além disso deve ser também considerado aqui o baixo custo para confecção deste material e sua viabilidade para produção de eletrodos descartáveis, bem como as possibilidades de incorporações de novos materiais na sua estrutura, como biomoléculas.CAPESThe present work aims at the development of a composite electrode, based on bacterial cellulose (BC) modified with graphite sheets. From the bacterial genus Gluconacetobacter xylinus, bacterial cellulose was produced and then three sequential modifications were made using the sodium tetraborate reagent (borax), triethoxyphenylsilane and an alkaline solution containing 15% graphite, supplying the CBB, CBBT and CBBTG samples, respectively. In addition to allowing bacterial cellulose to cross-link between polymer chains, increased reactivity, thermal stability, a hydrophobic surface and the incorporation of graphite sheets, these modifications allowed the making of a new composite material, an electrode. This proposed new composite material was characterized electrochemically using voltammetric techniques such as cyclic voltammetry, square wave voltammetry and differential pulse voltammetry, used as the ferricyanide electrochemical probe. All voltammograms showed an excellent response of the proposed composite material since, as expected, a reversible redox system was identified. Mass transport of ferricyanide has also been established and occurs predominantly via diffusion, demonstrating a weak interaction of ferricyanide with the surface of the CBBTG electrode. Thus, we conclude that the proposed new composite electrode can be used as a new electrochemical substrate for electroanalytical applications and that in the near future quantifications of different chemical species in different matrices will be investigated under its surface. In addition, the low cost for making this material and its feasibility for producing disposable electrodes must also be considered, as well as the possibilities for incorporating new materials into its structure, such as biomolecules.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencia de MateriaisUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessMateriais não MetálicosCelulose bacterianaModificaçãoFuncionalizaçãoProdução de eletrodo compósito a base de celulose bacteriana modificada com folhas de grafiteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALTESE Moara Targino da Silva.pdfTESE Moara Targino da Silva.pdfapplication/pdf2976707https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/39565/1/TESE%20Moara%20Targino%20da%20Silva.pdf644ea5a56c054d500d1632d5b29a0f90MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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