Desenvolvimento, caracterização e aplicações de folhas condutoras de grafite como eletrodos de trabalho

• Autor(a) principal: Silva, Luiz André Juvencio
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31853; http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.5508
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ELETROANALITICA; Folhas de grafite; Papel de grafite; Folha de grafite pirolítico; Dispositivos eletroquímicos descartáveis; Eletrodos modificados; Nanotubos de carbono; Graphite sheets; Graphite paper; Pyrolytic graphite sheet; Disposable electrochemical devices; Modified electrodes; Carbon nanotubes; Grafita; Eletrodos

Folhas flexíveis de grafite, papéis de grafite, folhas de grafite pirolítico ou apenas folhas de grafite são substratos condutores produzidos em grande escala para uso em uma ampla gama de aplicações, como em telecomunicações, iluminação, computadores e periféricos, conversão de energia e semicondutores geradores de calor. Neste trabalho, mostramos, pela primeira vez, que as folhas de grafite (de diferentes fabricantes e diferentes manufaturas) disponíveis comercialmente podem ser utilizadas sem pré-tratamento para a construção de eletrodos descartáveis com excelente desempenho para eletroanálise (comparável ao eletrodo de GC). Onze folhas de grafite diferentes foram avaliadas por diferentes técnicas, como microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia Raman, voltametria cíclica, voltametria de onda quadrada e amperometria. O desempenho dos dispositivos descartáveis foi avaliado usando como sondas eletroquímicas o íon-ferrocianeto, ferroceno, hexaaminrutênio (II), catecol, vanilina e metais (cádmio e chumbo) como analitos modelo. Adicionalmente, o desempenho dos substratos de folhas de grafite também foi estudado na construção de sensores eletroquímicos modificados com nanotubos de carbono de paredes múltiplas. Imagens microscópicas, estimativa de área ativa e espectroscopia de impedância eletroquímica foram as técnicas escolhidas para a caracterização dos eletrodos modificados em estudo. O desempenho desses eletrodos modificados foi avaliado usando a sonda redox hexaaminrutênio (II), além dos analitos dopamina e paraquat. Ao final, os resultados obtidos revelaram a existência de grandes variações entre as diferentes folhas de grafite disponíveis comercialmente. A qualidade dos resultados obtidos com as folhas de grafite depende do tipo e origem do material selecionado como substrato (espessura, homogeneidade e fabricante). Os resultados indicam que algumas folhas de grafite podem ser substituto promissor para o GCE em aplicações eletroanalíticas, pois tem desempenho similar a este eletrodo, porém com um custo centenas de vezes menor.