Desenvolvimento de substratos sers flexíveis para detecção de poluentes orgânicos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Oliveira, Gabriela de Paula lattes
Orientador(a): Andrade, Gustavo Fernandes Souza lattes
Banca de defesa: López, Mónica Benicia Mamián lattes, Ando, Rômulo Augusto lattes, Costa, Luiz Antônio Sodré lattes, Sousa, Rafael Arromba de lattes
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16789
Resumo: O presente trabalho consiste no uso de substratos SERS (espalhamento Raman intensificado por superfície) flexíveis à base de celulose e dos polímeros hidrofóbicos PTFE (politetrafluoretileno) e PDMS (polidimetisiloxano) para detecção de agrotóxicos. Os substratos flexíveis são promissores pois podem ser produzidos de acordo com a demanda, em diferentes tamanhos e formatos e permitem a detecção na superfície das amostras. No presente trabalho, inicialmente foram desenvolvidos substratos com nanopartículas de prata (AgNP) reduzidas por citrato de sódio imobilizadas sobre suportes de papel de filtro quantitativo e qualitativo, com diferentes tamanhos de poros, tratados com KCl e sobre os suportes hidrofóbicos para detecção do corante catiônico violeta genciana (VG) e do corante aniônico IR-820. Os substratos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por reflectância difusa no UV-VIS. Os substratos hidrofóbicos, devido à capacidade de concentrar as AgNP, apresentaram os menores valores de desvio padrão relativo (DPR) da intensidade SERS utilizando o corante VG, seguido dos substratos à base de celulose. Por outro lado, o substrato de PTFE apresentou DPR superior a 25% na detecção do IR-820. Os agrotóxicos imidacloprido e tiametoxam, das classes dos neonicotinoides, foram estudados nesse trabalho. Foram realizados cálculos teóricos utilizando a DFT para as moléculas de agrotóxicos livres e ligadas a cluster de 10 átomos de prata. Os principais modos vibracionais foram atribuídos para auxiliar na detecção das substâncias nos experimentos SERS. Para o estudo SERS dos agrotóxicos neonicotinoides foram utilizados substratos de papel de filtro tratado com KCl e com NaOH/quitosana e PTFE com AgNP obtidas com redução por NaBH4 e a metodologia D-SERS. Foram utilizadas amostras dos agrotóxicos em água deionizada e em água potável. A concentração mínima para detecção do imidacloprido por SERS obtida foi abaixo do valor máximo permitido pela legislação para água potável. Por fim, foi utilizada a água potável dopada para a detecção por SERS dos agrotóxicos isolados e de mistura dos agrotóxicos com concentração variando entre 1,0×10-4 mol L-1 e 1,0×10-7 mol L-1 com apoio do modelo de classificação SIMCA (modelagem flexível e independente por analogia de classe), obtendo 97% de eficiência