Eletrodos modificados pela técnica LbL para determinação eletroquímica de iodo

• Autor(a) principal: Oliveira, Rafaela Daiane de
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16527
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Eletrodos; Eletroquímica; Iodo; Prata - Partículas; Electrodes; Electrochemistry; Iodine; Silver - Particles

Neste trabalho, eletrodos modificados com filme Layer-by-Layer (LbL) foram aplicados para determinação eletroquímica de iodo. A construção dos filmes pela técnica LbL utilizou as nanopartículas de prata estabilizadas em amido (AgNPs-Am) como poliânion, alternando com o policátion 3-n-propilpiridínio-silsesquioxano (SiPy+Cl-). As AgNPs-Am foram sintetizadas por redução do sal AgNO3 utilizando o NaBH4. A formação das AgNPs-Am foi monitorada por espectroscopia na região do UV-Vis e medidas de espalhamento dinâmico de luz (DLS). A síntese de AgNPs-Am foi realizada em banho de gelo com concentrações finais de 3,6.10-3 mol/L de NaBH4, 0,9.10-3 mol/L de AgNO3 e amido 0,6 % (m/v). O tamanho médio das AgNPs-Am foi entre 21 e 77 nm. Imagens de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) confirmaram que houve formação das AgNPs no interior e fora das cadeias de amido, sendo os menores tamanhos referentes às nanopartículas (NPs) estabilizadas pelo amido. Medidas de Potencial zeta indicaram estabilidade das NPs, confirmada por acompanhamento DLS que demonstrou baixa aglomeração em um período de 115 dias. Para caracterização das AgNPs-Am utilizou-se também espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e difração de raios X (XRD). Para construção dos filmes, pH e tempo de imersão dos polieletrólitos foram otimizados, assim como concentração de SiPy+Cl-, monitorando a deposição por UV-Vis. Os parâmetros ótimos foram tempo de imersão 240 segundos, solução de 2 mg/mL de SiPy+Cl pH 6,5 e AgNPs-Am pH 9,0. Imagens de microscopia de força atômica (AFM) mostram que a espessura dos filmes aumenta linearmente e a rugosidade decresce com o número de bicamadas. Espectros FTIR confirmaram a interação entre os polieletrólitos na montagem dos filmes. Os filmes LbL com configuração (SiPy+Cl-/AgNPs-Am)n (n = número de bicamadas) foram aplicados como eletrodos modificados para detecção de iodo, utilizando-se voltametria de pulso diferencial (VPD). Verificou-se que a interação dos componentes no filme LbL melhorou a intensidade de corrente. O filme (SiPy+Cl- /AgNPs-Am)n (n=5) apresentou melhor resposta de corrente em eletrólito suporte tampão fosfato salino (PBS) 0,1 mol/L pH 7,0. Os parâmetros instrumentais Epulso,  e tpulso foram otimizados por planejamento fatorial 23. Verificou-se efeito significativo para interação de terceira ordem para intensidade de corrente do pico de redução do iodo, portanto os parâmetros instrumentais foram avaliados em conjunto. Os resultados da otimização foram tpulso = 0,05 s,  = 40 mV/s e Epulso = 50 mV. Nestas condições, o eletrodo modificado obteve resposta linear para concentrações de iodo que variam de 4,34.10-5 a 3,47.10-4 mol/L (R=0,9936) e de 4,40.10-4 a 4,24.10-3 mol/L (R=0,9938). Respectivamente, obteve-se limite de detecção 5,56.10-6 e 1,51.10-5 mol/L e para o limite de quantificação 1,85.10-5 e 5,04.10-5 mol/L. Os resultados apresentados confirmam a potencialidade do uso das AgNPs-Am na modificação de eletrodos para determinação eletroquímica de iodo.