Síntese eletroquímica de filmes nanocompósitos de óxido de grafeno reduzido e hexacianoferratos de prata e de cobre visando à aplicação em sensores

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Narciso, Laiz Cristina Diniz
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21202
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2017.439
Resumo: This work shows the electrochemical synthesis of electrochemically reduced graphene oxide (erGO) and copper and silver hexacyanoferrates (CuHCF and AgHCF) through a dispersion of graphene oxide (GO) and Ag and Cu salts, using cyclic voltammetry. The second step of synthesis is also performed by cyclic voltammetry and aims at the deposition of hexacyanoferrate in the films described above. The study of pH of the electrolyte used in the films showed that the best responses regarding stability and current intensity for erGO/AgHCF and erGO/CuHCF are at pH 2 and 4, respectively. Through the studies of the effect of scan rate, the quasi-reversible character of erGO/AgHCF and reversible erGO/CuHCF was verified, in addition to revealing that the K + diffusion process controls the redox activity involved in both films. The efficacy of GO reduction was verified by XRD. Raman spectra were obtained to evaluate the reduction of GO and the presence of the hexacyanoferrates.The morphology of the materials was evaluated by SEM images, which showed for erGO/AgHCF nanoparticles in order of 250 nm and for erGO/CuHCF nanocubes of 120 nm in size. The voltammetric study of the films for the detection of captopril (CAP) and paracetamol (PA) was conducted and revealed the potential of the films as sensors. The chronoamperometric detection of CAP and PA was conducted in a batch injection analysis (BIA) system with the use of erGO/AgHCF. For PA was found a value of LD= 2.77 μmol L-1, LQ = 8.30 μmol L-1 and sensitivity of 0.063 μA L μmol -1.The detection of CAP presented two linear ranges, the first in the concentration range of 25-100 μmol L-1 with LD= 2.8 μmol L-1, LQ= 8.5 μmol L-1 and sensitivity of 0.0157 μA L μmol -1. The second linear range varies from 250 to 500 μmol L -1.
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The study of pH of the electrolyte used in the films showed that the best responses regarding stability and current intensity for erGO/AgHCF and erGO/CuHCF are at pH 2 and 4, respectively. Through the studies of the effect of scan rate, the quasi-reversible character of erGO/AgHCF and reversible erGO/CuHCF was verified, in addition to revealing that the K + diffusion process controls the redox activity involved in both films. The efficacy of GO reduction was verified by XRD. Raman spectra were obtained to evaluate the reduction of GO and the presence of the hexacyanoferrates.The morphology of the materials was evaluated by SEM images, which showed for erGO/AgHCF nanoparticles in order of 250 nm and for erGO/CuHCF nanocubes of 120 nm in size. The voltammetric study of the films for the detection of captopril (CAP) and paracetamol (PA) was conducted and revealed the potential of the films as sensors. The chronoamperometric detection of CAP and PA was conducted in a batch injection analysis (BIA) system with the use of erGO/AgHCF. For PA was found a value of LD= 2.77 μmol L-1, LQ = 8.30 μmol L-1 and sensitivity of 0.063 μA L μmol -1.The detection of CAP presented two linear ranges, the first in the concentration range of 25-100 μmol L-1 with LD= 2.8 μmol L-1, LQ= 8.5 μmol L-1 and sensitivity of 0.0157 μA L μmol -1. The second linear range varies from 250 to 500 μmol L -1.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisDissertação (Mestrado)Esse trabalho mostra a síntese de nanocompósitos entre o óxido de grafeno reduzido eletroquimicamente (OGre) e hexacianoferratos de cobre e prata (HCFAg e HCFCu). A síntese inicia-se por meio da preparação de filmes OGre/Ag e OGre/Cu, partindo de uma dispersão de óxido de grafeno (OG) e os respectivos sais de prata e cobre, empregando voltametria cíclica. A segunda etapa da síntese consiste na utilização dos filmes preparados anteriormente, também através de voltametria cíclica, para preparação, através de uma reação heterogênea com o ferricianeto de potássio em solução, dos respectivos hexacianoferratos. O estudo de valor de pH do eletrólito, empregado nos filmes OGre/HCFAg e OGre/HCFCu, através de voltametria cíclica (VC) revelou que as melhores respostas relacionadas a estabilidade e intensidade de corrente são em pH= 2 e 4, respectivamente. A partir dos estudos do efeito da velocidade de varredura, realizados também por VC, foi verificado o caráter quase-reversível do OGre/HCFAg e reversível do HCFCu, além de revelar que o processo de difusão de íons K+ controla os processos redox envolvidos em ambos os filmes. A eficácia da redução do OG foi verificada por DRX. Os espectros Raman foram obtidos para avaliar a redução do OG e a presença dos hexacianoferratos. A morfologia dos materiais foi estudada por MEV, a qual mostrou a presença de nanopartículas de HCFAg da ordem de 250 nm e para o HCFCu, nanocubos com tamanho médio de 120 nm. O estudo voltamétrico dos filmes para detecção de captopril (CAP) e paracetamol (PA) foi realizado e revela a potencialidade da aplicação dos filmes como sensores. A detecção cronoamperométrica de CAP e PA foi conduzida em um sistema de injeção em batelada (BIA) com o uso de OGre/HCFAg. Para o PA foi encontado um valor de LD = 2,77 μmol L-1, LQ= 8,30 μmol L-1 e sensibilidade de 0,063 μA μmol L-1. A detecção de CAP possui duas faixas lineares, sendo a primeira no intervalo de25-100 μmol L-1 com LD= 2,8 μmol L-1, LQ= 8,5 μmol L-1 e sensibilidade de 0,0157 μA μmol L-1. A segunda faixa linear varia de 250 a 500 μmol L -1.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em QuímicaMuñoz, Rodrigo Alejandro AlbarzaNossol, Edsonhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4713054H7Souza, Victor Hugo Rodrigues dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4248114E4Lima, Renata Cristina dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4760436T3Narciso, Laiz Cristina Diniz2018-04-19T21:20:28Z2018-04-19T21:20:28Z2017-07-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfNARCISO, Laiz Cristina Diniz. Síntese eletroquímica de filmes nanocompósitos de óxido de grafeno reduzido e hexacianoferratos de prata e de cobre visando à aplicação em sensores - 2017. 90 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2017.439https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21202http://doi.org/10.14393/ufu.di.2017.439porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2020-07-14T22:07:03Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/21202Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2020-07-14T22:07:03Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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