Desenvolvimento e aplica??o do material comp?sito HRP/PANI/PEG-MWCNT como plataforma para detec??o de per?xido de hidrog?nio a baixo potencial

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Jussara Vieira da
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFVJM
Texto Completo: http://acervo.ufvjm.edu.br:8080/jspui/handle/1/508
Resumo: Atualmente os nanotubos de carbono (NTC) representam um importante grupo de nanomateriais com atrativas propriedades qu?micas, eletr?nicas e mec?nicas. Estes materiais podem ser combinados a pol?meros, de maneira a moldar as propriedades f?sicas desses compostos (nanotubos-pol?mero), aumentando sua condutividade el?trica, estabilidade qu?mica e resist?ncia mec?nica. O presente trabalho apresenta o desenvolvimentoum material comp?sitonanoestruturado ? base de polianilina (PANI) e nanotubos de carbono de paredes m?ltiplas(MWCNT), para tal, os NTC foram funcionalizados com agrupamentos amina (PEG-NH2). A inser??o do grupamento amina junto aos NTC (PEG-MWCNT) foi confirmada atrav?s da caracteriza??o deste material utilizando as t?cnicas de Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV), Espectroscopia de infravermelho com transformada de fourrier(FT-IR) e Espectroscopia de Energia dispersiva de Raios-X. Foi produzido um eletrodo modificado atrav?s da polimeriza??o do mon?mero anilinaem presen?a dos NTC funcionalizados denominado PANI/PEG-MWCNT. Foram analisadas as propriedades do comp?sito PANI/PEG-MWCNT pelas t?cnicas de Voltametria c?clica e Espectroscopia de Imped?ncia Eletroqu?mica, atrav?s das quais foi verificado que a presen?a combinada dos NTC e da PANI favorece forma??o de um material comp?sito com propriedades sin?rgicas. Al?m disso, atrav?s da Microbalan?a Eletroqu?mica de Cristal de Quartzo pode-se constatarque a dopagem da PANI com PEG-MWCNT favorece o transporte de pr?tons significativamente. Atrav?s da t?cnica de microscopia eletroqu?mica de varredura foi poss?vel evidenciar que existem mais s?tios ativos na superf?cie do filme de PANI/PEG-MWCNT do que na superf?cie da PANI devido ? incorpora??o uniforme dos MWCNT. Finalmente, o eletrodo modificado com o material comp?sito foi utilizado como plataforma no desenvolvimento de um biossensor enzim?tico, pela imobiliza??o da enzima HRP (HRP/PANI/PEG-MWCNT). O biossensor HRP/PANI/PEG-MWCNT apresentou um ?timo suporte para aredu??o de per?xido de hidrog?nio a baixo potencial (-100 mV) vs Ag/AgCl, bem como alta sensibilidade (1.01) ?Acm-2 ?M?1e baixo limite de detec??o de 0,5 ?M L-1.
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spelling Silva, Jussara Vieira daFlavio Santos DamosLuz, Rita de C?ssia SilvaFerreira, Lucas FrancoOkumura, Leonardo LuizLuz, Rita de C?ssia SilvaUniversidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)Damos, Fl?vio Santos2015-02-20T10:26:30Z2015-02-20T10:26:30Z20132013-02-26SILVA, Jussara Vieira da. Desenvolvimento e aplica??o do material comp?sito HRP/PANI/PEG-MWCNT como plataforma para detec??o de per?xido de hidrog?nio a baixo potencial. 2013. 79 p. Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2013.http://acervo.ufvjm.edu.br:8080/jspui/handle/1/508Atualmente os nanotubos de carbono (NTC) representam um importante grupo de nanomateriais com atrativas propriedades qu?micas, eletr?nicas e mec?nicas. Estes materiais podem ser combinados a pol?meros, de maneira a moldar as propriedades f?sicas desses compostos (nanotubos-pol?mero), aumentando sua condutividade el?trica, estabilidade qu?mica e resist?ncia mec?nica. O presente trabalho apresenta o desenvolvimentoum material comp?sitonanoestruturado ? base de polianilina (PANI) e nanotubos de carbono de paredes m?ltiplas(MWCNT), para tal, os NTC foram funcionalizados com agrupamentos amina (PEG-NH2). A inser??o do grupamento amina junto aos NTC (PEG-MWCNT) foi confirmada atrav?s da caracteriza??o deste material utilizando as t?cnicas de Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV), Espectroscopia de infravermelho com transformada de fourrier(FT-IR) e Espectroscopia de Energia dispersiva de Raios-X. Foi produzido um eletrodo modificado atrav?s da polimeriza??o do mon?mero anilinaem presen?a dos NTC funcionalizados denominado PANI/PEG-MWCNT. Foram analisadas as propriedades do comp?sito PANI/PEG-MWCNT pelas t?cnicas de Voltametria c?clica e Espectroscopia de Imped?ncia Eletroqu?mica, atrav?s das quais foi verificado que a presen?a combinada dos NTC e da PANI favorece forma??o de um material comp?sito com propriedades sin?rgicas. Al?m disso, atrav?s da Microbalan?a Eletroqu?mica de Cristal de Quartzo pode-se constatarque a dopagem da PANI com PEG-MWCNT favorece o transporte de pr?tons significativamente. Atrav?s da t?cnica de microscopia eletroqu?mica de varredura foi poss?vel evidenciar que existem mais s?tios ativos na superf?cie do filme de PANI/PEG-MWCNT do que na superf?cie da PANI devido ? incorpora??o uniforme dos MWCNT. Finalmente, o eletrodo modificado com o material comp?sito foi utilizado como plataforma no desenvolvimento de um biossensor enzim?tico, pela imobiliza??o da enzima HRP (HRP/PANI/PEG-MWCNT). O biossensor HRP/PANI/PEG-MWCNT apresentou um ?timo suporte para aredu??o de per?xido de hidrog?nio a baixo potencial (-100 mV) vs Ag/AgCl, bem como alta sensibilidade (1.01) ?Acm-2 ?M?1e baixo limite de detec??o de 0,5 ?M L-1.Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-19T13:34:44Z No. of bitstreams: 5 jus.pdf: 3394180 bytes, checksum: 71d0ff7761a41fcaa36b37cfba79f687 (MD5) license_url: 52 bytes, checksum: 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 (MD5) license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) license.txt: 2110 bytes, checksum: b4c884761e4c6c296ab2179d378436d4 (MD5)Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-20T10:26:30Z (GMT) No. of bitstreams: 5 jus.pdf: 3394180 bytes, checksum: 71d0ff7761a41fcaa36b37cfba79f687 (MD5) license_url: 52 bytes, checksum: 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 (MD5) license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) license.txt: 2110 bytes, checksum: b4c884761e4c6c296ab2179d378436d4 (MD5)Made available in DSpace on 2015-02-20T10:26:30Z (GMT). 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In fact, this study shows the production of a nanostructured composite material based on polyaniline (PANI) and carbon nanotubes multi-walled (MWCNT), for this, the NTC were functionalized with amine groups (PEG-NH2). The insertion of the amine grouping together to NTC (MWCNT-PEG) was confirmed by the characterization of this material using the techniques of Scanning Electron Microscopy (SEM) spectroscopy, Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy and energy dispersive X-Ray. A modified electrode was produced through polymerization in the presence of PANI called NTC functionalized PANI/PEG-MWCNT. The properties of the composite PANI/MWCNT-PEG were examined by cyclic voltammetry and Electrochemical Impedance Spectroscopy, it was found that the combined presence of the NTC and polyaniline in the modified electrode provides a formation of a composite material with synergistic properties. Furthermore, through the technique of Electrochemical Microbalance Quartz Crystal can be seen that doping of PANI with PEG-MWCNT facilitates significantly the transport of protons. Finally, through the technique of scanning electrochemical microscopy was possible to show that there are more active sites on the surface of the film of PANI / MWCNT-PEG than on the surface of PANI due to the incorporation of MWCNT uniform. Lastly, the modified electrode composite material was used as a support for a biosensor for immobilization of the enzyme HRP (HRP/PANI/PEG-MWCNT). The biosensor HRP/PANI/MWCNT-PEG showed a great support for the reduction of hydrogen peroxide at a low potential (-100mv) vs Ag / AgCl as well as high sensitivity (1.01) ?A cm-2 mM-1 and low detection limit 0.5 ?m.porUFVJMA concess?o da licen?a deste item refere-se ao ? termo de autoriza??o impresso assinado pelo autor, assim como na licen?a Creative Commons, com as seguintes condi??es: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publica??o, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus reposit?rios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei n? 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permiss?es assinaladas, para fins de leitura, impress?o e/ou download, a t?tulo de divulga??o da produ??o cient?fica brasileira, e preserva??o, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessDesenvolvimento e aplica??o do material comp?sito HRP/PANI/PEG-MWCNT como plataforma para detec??o de per?xido de hidrog?nio a baixo potencialDevelopment and application of HRP/PANI/PEG-MWCNT composite material as a platform for hydrogen peroxide detection with high sensitivity at low potentialinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCi?ncias Exatas e Biol?gicasQu?micaPolianilinaNanotubos de carbonoPol?meros condutoresHorseradish peroxidasereponame:Repositório Institucional da UFVJMinstname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)instacron:UFVJMTEXTjussara_vieira_silva.pdf.txtjussara_vieira_silva.pdf.txtExtracted 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