Estudos eletroquímicos visando demonstrar a formação de hemiésteres de ácido carbônico em meio aquoso
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-14102024-174147/ |
Resumo: | Nesse estudo buscou-se estabelecer o comportamento eletroquímico de monoalquil carbonatos (MACs). Esses compostos se formam partir da reação de algumas moléculas que contém o grupo funcional hidroxila, por exemplo álcoois como o etanol, com CO2, no equilíbrio com HCO3- (CO2/HCO3-). Inicialmente foram testados diferentes eletrodos (carbono vítreo, Au, Pd, Pt, e Cu) em diferentes eletrólitos (NaOH, tampão fosfato) usando as técnicas de voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial. A técnica separação eletroforese capilar foi utilizada para auxiliar na confirmação da formação desses compostos. Os resultados obtidos com os experimentos realizados para detectar algum processo redox associados aos MACs não mostraram evidências da ocorrência de processos eletroquímicos em níveis mensuráveis pelas técnicas eletroanalíticas utilizadas. Devido ausência de sinal eletroquímico para MACs nas condições estudadas, foi necessária uma mudança de abordagem da pesquisa onde os esforços foram direcionados para o estudo da formação dos MACs em eletrodo de ouro modificado com tiol (2-mercaptoetanol). A modificação do eletrodo consistiu em colocar o eletrodo de ouro limpo em contato com a uma solução contendo o tiol por um período de 2 horas, posteriormente em uma célula eletroquímica de três eletrodos usando como eletrólito acetato de sódio. À célula também foi adicionado ferricianeto de potássio como sonda eletroquímica e bicarbonato de sódio como fonte CO2. Em sequência foram registrados voltamogramas de pulso diferencial para verificar variação de sinal da sonda devido à formação do MAC na superfície do eletrodo. Com os resultados obtidos foi possível inferir que a formação do MAC na superfície do eletrodo causa uma diminuição no sinal eletroquímico do ferricianeto devido repulsão eletrostática entre o composto e a sonda eletroquímica. Portanto foi possível realizar um estudo eletroquímico da formação de MACs em superfície de ouro modificado com tiol. |
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Estudos eletroquímicos visando demonstrar a formação de hemiésteres de ácido carbônico em meio aquosoElectrochemical studies aiming to demonstrate the formation of carbonic acid hemiesters in aqueous mediumCO2CO2ElectrochemistryEletroquímicaMonoalkyl carbonatesMonoalquil carbonatosThiolsTióisNesse estudo buscou-se estabelecer o comportamento eletroquímico de monoalquil carbonatos (MACs). Esses compostos se formam partir da reação de algumas moléculas que contém o grupo funcional hidroxila, por exemplo álcoois como o etanol, com CO2, no equilíbrio com HCO3- (CO2/HCO3-). Inicialmente foram testados diferentes eletrodos (carbono vítreo, Au, Pd, Pt, e Cu) em diferentes eletrólitos (NaOH, tampão fosfato) usando as técnicas de voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial. A técnica separação eletroforese capilar foi utilizada para auxiliar na confirmação da formação desses compostos. Os resultados obtidos com os experimentos realizados para detectar algum processo redox associados aos MACs não mostraram evidências da ocorrência de processos eletroquímicos em níveis mensuráveis pelas técnicas eletroanalíticas utilizadas. Devido ausência de sinal eletroquímico para MACs nas condições estudadas, foi necessária uma mudança de abordagem da pesquisa onde os esforços foram direcionados para o estudo da formação dos MACs em eletrodo de ouro modificado com tiol (2-mercaptoetanol). A modificação do eletrodo consistiu em colocar o eletrodo de ouro limpo em contato com a uma solução contendo o tiol por um período de 2 horas, posteriormente em uma célula eletroquímica de três eletrodos usando como eletrólito acetato de sódio. À célula também foi adicionado ferricianeto de potássio como sonda eletroquímica e bicarbonato de sódio como fonte CO2. Em sequência foram registrados voltamogramas de pulso diferencial para verificar variação de sinal da sonda devido à formação do MAC na superfície do eletrodo. Com os resultados obtidos foi possível inferir que a formação do MAC na superfície do eletrodo causa uma diminuição no sinal eletroquímico do ferricianeto devido repulsão eletrostática entre o composto e a sonda eletroquímica. Portanto foi possível realizar um estudo eletroquímico da formação de MACs em superfície de ouro modificado com tiol.This study sought to establish the electrochemical behavior of monoalkyl carbonates (MACs). These compounds are formed from the reaction of some molecules that contain the hydroxyl functional group, for example alcohols such as ethanol, with CO2, in equilibrium with HCO3- (CO2HCO3-). The importance of studying these compounds stems from the possibility that these molecules participate in some biological processes. Initially, different electrodes (GCE, Au, Pd, Pt, and Cu) were tested in different electrolytes (NaOH, Phosphate buffer) using the techniques of cyclic voltammetry and differential pulse voltammetry. The capillary electrophoresis separation technique was used to help confirm the formation of these compounds. The results obtained from experiments carried out to detect any redox processes associated with MACs did not show evidence of the occurrence of electrochemical processes at measurable levels by the electroanalytical techniques used. Due to the absence of an electrochemical signal for MACs under the conditions studied, a change in research approach was necessary, where efforts were directed towards studying the formation of MACs in gold electrode modified with thiol (2-mercaptoethanol). The electrode modification consisted of placing the clean gold electrode in contact with a thiol-containing solution for a period of 2 hours, subsequently in a three-electrode electrochemical cell using sodium acetate as electrolyte. Potassium ferricyanide was also added to the cell as an electrochemical probe and sodium bicarbonate as a CO2 source. In sequence, differential pulse voltammograms were recorded to verify probe signal variation due to MAC formation on the electrode surface. With the results obtained, it was possible to infer that the formation of MAC on the surface of the electrode causes a decrease in the electrochemical signal of the ferricyanide due to the electrostatic repulsion between the compound and the electrochemical probe. Therefore, it was possible to carry out an electrochemical study of the formation of MACs on the surface of thiol-modified gold.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAngnes, LucioSantos, Berlane Gomes2023-12-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-14102024-174147/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-21T18:34:02Zoai:teses.usp.br:tde-14102024-174147Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-21T18:34:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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