Eletrodos de nanotubos de carbono verticalmente alinhados esfoliados por plasma de oxigênio - Eduardo Saito (2014)
A presente tese trata da obtenção de filmes de nanotubos de carbono verticalmente alinhados (NTCVA) funcionalizados e exfoliados à óxido de grafeno (GO) por plasma de oxigênio, formando um material híbrido NTCVA-GO, para aplicações eletroquímicas. Os filmes produzidos foram utilizados para diversas finalidades como eletrodos, armazenadores de energia e para a construção de uma célula eletroquímica microvolumétrica. Os eletrodos dos filmes de NTCVA-GO foram avaliados com uma sonda redox para verificação da reversibilidade e cinética pelas técnicas de voltametria cíclica e espectroscopia de impedância eletroquímica. Conforme essas avaliações os filmes apresentaram ótima reversibilidade (59mV/n) e baixa resistência de transferência de carga (6m$Ω$.$cm^{2}$) com relação ao processo redox. Além disso o processo de crescimento dos filmes foi ajustado para a obtenção de filmes mais ou menos capacitivos, dependendo do processo de crescimento. Foi confirmado, no processo A, que a interrupção do fornecimento do fluxo dos gases antes do desligamento do reator (condições de aquecimento e fonte de microondas) produz filmes menos capacitivos e mais apropriados para aplicações eletroquímicas. Paralelamente, no processo B, se a fonte de energia do reator for interrompida mantendo-se as condições de fluxo de gases é possível obter filmes com altíssima capacitância específica ($\sim$330 F/g). Além disso, os eletrodos de NTCVA-GO foram utilizados para a detecção do elemento chumbo em meio de acetato de sódio com a técnica de voltametria de pulso diferencial. Os testes indicaram uma alta sensibilidade de 35.47uA.$uM^{-1}$, limite de detecção de $48.3.10^{-11}$M e menor valor de detecção de 1.10-9M. Estes valores são melhores que os encontrados na literatura, igualado apenas pelos mais sensíveis eletrodos de mercúrio. Outro ensaio foi a detecção de glucose com nanotubos de carbono crescidos com solução alcoólica de nitrato de cobalto (3.5mM). Os filmes apresentaram a resposta no potencial de 0.4V (VS. Ag/AgCl(3M)), com sensibilidade suficiente para detectar os níveis encontrados no sangue. Por fim os eletrodos de NTCVA-GO foram utilizados para a construção de uma célula eletroquímica com capacidade de 30$μ$L. A célula foi avaliada e comparada com a técnica de voltametria cíclica com a sonda redox Ferricianeto de potássio.