Alumina em eletrodos de carbono: seu efeito catalítico em eletroanálise

• Autor(a) principal: Lima, Ana Paula de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35077; http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.246
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA; Catecol; Catechol; Dopamina; Dopamine; TBHQ; TBHQ; Naproxeno; Naproxen; 2,4,6-trinitrotolueno (TNT); 2,4,6-trinitrotoluene (TNT); Antioxidantes; Antioxidants; Eletrodo de carbono vítreo; Glassy carbon electrode; Óxido de alumínio; Aluminum oxide; Química; Análise eletroquímica; Antioxidantes

Esta tese apresenta um estudo sistemático sobre o efeito de partículas de alumina (Al2O3) na superfície de eletrodos de carbono vítreo (glassy-carbon electrode, GCE) frente as determinações voltamétricas e amperométricas de diversos analitos. A oxidação eletrocatalítica de catecol (CT), dopamina (DP) e terc-butilhidroquinona (TBHQ) em GCE modificado com nanopartículas Al2O3 sintetizadas em diferentes estruturas e morfologias foi investigada. A maior atividade eletroquímica para a oxidação de CT, DP e TBHQ foi verificada no GCE polido em suspensão de α-Al2O3 em comparação com as superfícies modificadas com γ-Al2O3 e -Al2O3. Além disso, verificou-se que o efeito da estrutura da Al2O3 é predominante em relação ao efeito da área superficial das partículas, sendo a modificação com Al2O3 mais estável em GCE do que em superfícies de ouro e platina. A alta estabilidade da superfície do GCE modificado com α-Al2O3 foi atestada por detecção amperométrica dos compostos fenólicos. A oxidação eletroquímica do naproxeno (NPX) foi demonstrada utilizando o GCE modificado com α-Al2O3 e os resultados obtidos foram vantajosos com aumento de corrente e efeito catalítico, resultando em um sensor altamente sensível. Juntamente com o NPX, estudos voltamétricos também foram realizados para o ibuprofeno (IBF). Simulações de dinâmica molecular mostraram interação mais forte do NPX do que IBF com sítios de α-Al2O3. O GCE modificado com α-Al2O3 demonstrou ação catalítica também na redução da molécula de 2,4,6-trinitrotolueno (TNT). Os três picos de redução característicos do TNT foram deslocados para potenciais menos negativos com resolução de pico melhorada, combinada com aumento na corrente e sensibilidade analítica. A redução eletroquímica do oxigênio dissolvido também foi significativamente aumentada pela presença de α-Al2O3. Por fim, foi demonstrado que a α-Al2O3 residual na superfície do GCE (comumente usada para polimento de eletrodos) afeta os parâmetros eletroquímicos de antioxidantes (ácido caféico, ácido gálico, ácido clorogênico, catequina, rutina e quercetina) em amostras de alimentos (chá e vinho) obtidos por voltametria e usados para o cálculo da atividade antioxidante, resultando em valores discordantes. Os resultados mostraram aumento substancial de corrente (e carga) no GCE modificado com α-Al2O3 e o Índice Eletroquímico (parâmetro que indica atividade antioxidante) calculado foi consideravelmente aumentado. Dessa maneira, conclui-se que a modificação da superfície do GCE com α-Al2O3 é uma estratégia interessante para aumentar sensibilidade analítica e a detectabilidade do eletrodo para vários compostos eletroativos.