Óxido de grafeno reduzido funcionalizado com nanopartículas de Au e Ag como materiais nanoestruturados com potencial aplicação em catálise e sensores

• Autor(a) principal: Mascarenhas, Bruno Cano
• Data de Publicação: 2022
• 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/75/75134/tde-24032022-145456/
• topic: catálise; catalysis; composite; compósito; grafeno; graphene; nanoparticles; nanopartículas; sensores; sensors

O óxido de grafeno reduzido (rGO), é um material bidimensional, composto de átomos de carbono do tipo sp2, que tem atraído grande atenção da comunidade científica devido às suas excelentes propriedades elétricas e mecânicas. Estudos recentes mostram que a combinação das folhas de rGO com nanopartículas metálicas de prata ou de ouro resulta em um material com grande potencial para aplicações analíticas e catalíticas. Neste contexto, este trabalho descreve a preparação, via método do poliol modificado, dos compósitos rGO_AgNPs e rGO_AuNPs, bem como a avaliação da aplicabilidade desses materiais em catálise e detecção de peróxido de hidrogênio. O tamanho e a forma das nanopartículas foram controladas ajustando-se as condições experimentais. Os materiais foram caracterizados pelas técnicas de espectroscopias UV-Vis, Raman e no infravermelho (FTIR), por microscopia eletrônica de transmissão (MET) e por difratometria de raios X (DRX). Os resultados mostraram sucesso na preparação do rGO e dos nanocompósitos rGO_NPs (Ag e Au). Observou-se ainda que a qualidade do material é dependente da temperatura de reação de redução. A atividade catalítica do rGO_AgNPs foi investigada através da hidrogenação catalítica do azul de metileno (AM) e de rodamina B (RB) na presença de NaBH4. A reação de descoloração seguiu o modelo cinético de pseudo-primeira ordem para ambos os corantes, e os resultados mostraram uma eficiência catalítica 30% maior quando comparado a catalisadores convencionais reportados na literatura. Os ensaios de detecção de H2O2 utilizando o eletrodo impresso modificado com rGO_AgNPs mostraram-se promissores. Os eletrodos estudados apresentaram linearidade na faixa de concentração de peróxido de hidrogênio de 25 a 200 µmol L-1.