Desenvolvimento de sensor eletroquímico baseado em polímero molecularmente impresso para determinação de hexahidrofarnesol em bioquerosene de aviação.

• Autor(a) principal: Buffon, Edervaldo
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/152909
• topic: Sensor eletroquímico; Eletrodo modificado; Polímero molecularmente impresso; o-fenilenodiamina; Hexahidrofarnesol; Bioquerosene de aviação; Electrochemical sensor; Modified electrode; Molecularly imprinted polymer; o-phenylenediamine; Hexahydrofarnesol; Aviation biokerosene

A atual expansão do setor de aviação tem aumentado à dependência das companhias aéreas ao querosene de aviação e a outros derivados fósseis. A dependência desse setor para com esses combustíveis se reflete em grandes índices de poluição atmosférica devido à emissão do CO2 proveniente da queima dessas substâncias. Tendo em vista a necessidade de reduzir esse poluente, têm-se desenvolvido novas tecnologias para a produção de querosenes alternativos de aviação (bioquerosenes de aviação). Uma das formas de obtenção do bioquerosene de aviação é a partir da fermentação de açúcares. O biocombustível obtido através dessa rota tecnológica é composto basicamente pelo farnesano e possui como principal contaminante o hexahidrofarnesol. A preocupação com a presença do hexahidrofarnesol no bioquerosene de aviação se deve principalmente a sua solubilidade em água e a degradação dos componentes do sistema de combustível. Diante disso, se fazem necessárias metodologias analíticas simples, sensíveis, seletivas e de baixo custo para determinar esse contaminante no bioquerosene de aviação. Uma vez que essas características são encontradas nos sensores eletroquímicos, o objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento de um sensor eletroquímico baseado em polímero molecularmente impresso para a determinação de hexahidrofarnesol em bioquerosene de aviação. O sensor proposto foi preparado pela eletropolimerização da o-fenilenodiamina sobre um eletrodo de carbono vítreo na presença da molécula de hexahidrofarnesol pela técnica de voltametria cíclica. O eletrodo modificado foi caracterizado por várias técnicas, tais como voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia RAMAN e microscopia de força atômica. Os parâmetros que influenciam o desempenho do sensor impresso, como a razão molar entre o monômero funcional e a molécula molde, o número de ciclos utilizados na eletropolimerização, o pH da solução utilizada durante a eletropolimerização, o tempo de extração da molécula molde e o tempo de religação da molécula de hexahidrofarnesol nas cavidades impressas do sensor foram otimizados. O sensor desenvolvido apresentou duas faixas lineares de trabalho, de 5,0x10-8 a 1,5x10-7 mol L-1 e de 1,5x10-7 a 1,5x10-6 mol L-1. As constantes de dissociação aparente (Kd) para a primeira e a segunda faixa linear desse dispositivo foram calculadas pela isoterma de adsorção de Langmuir como sendo 4,8x10-7 e 9,1x10-6 mol L-1 respectivamente. As figuras de mérito, tais como sensibilidade, limite de detecção e limite de quantificação foram obtidas utilizando a primeira faixa linear e foram estimadas em 67 A L mol-1; 1,2x10-8 mol L-1 e 4,1x10-8 mol L-1 respectivamente. Na presença de moléculas potencialmente interferentes que compõem o bioquerosene de aviação, o sensor GCE-MIP demonstrou-se seletivo para o reconhecimento da molécula de hexahidrofarnesol. Além disso, esse sensor apresentou considerável repetibilidade inter-dia e intra-dia, com valores de RSD ≤ 4,8%, e teve 96% de sua corrente inicial preservada após ser armazenado por 10 dias em contato com o ar à temperatura ambiente. O método desenvolvido foi aplicado com sucesso na determinação de hexahidrofarnesol em bioquerosene de aviação. As recuperações médias variaram de 97,6% a 105,8%, com RSDs entre 1,7% a 3,9%, indicando que o método desenvolvido possui uma boa exatidão para a determinação de hexahidrofarnesol.