Materiais multifuncionais à base de silício para aplicação na construção civil e como sensores eletroquímicos - Peixoto, Murilo Santos [UNESP] (2024)
Este trabalho descreve a preparação da sílica nanoestruturada e a subsequente modificação química com cálcio para aplicação em argamassa de cimento Portland, bem como a preparação do Fenil Trisilanol POSS com cálcio e sua modificação subsequente com fosfato e corantes para aplicação em eletroquímica. Utilizaram-se diversas técnicas de caracterização, incluindo Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier, Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X, Espectroscopia de energia dispersiva de raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura, Microscopia Eletrônica de Transmissão, Difração de Raios-X e Análise Termogravimétrica. A sílica nanoestruturada e a sílica nanoestruturada modificada com cálcio foram incorporadas em argamassa de cimento Portland em uma proporção de 1% em relação à massa de cimento. As propriedades de resistência mecânica, como compressão axial e tração na flexão, foram avaliadas, revelando ganhos significativos, principalmente para a modificação com cálcio, com aumentos de 14% na compressão e 16% na tração. As caracterizações indicaram um maior consumo de portlandita na composição com sílica nanoestruturada modificada com cálcio, sugerindo uma maior formação de hidratos nessa composição, o que demonstra que a incorporação do material é satisfatória para as propriedades mecânicas. O Fenil Trisilanol POSS com cálcio, modificado com fosfato e corantes, foi caracterizado por Voltametria Cíclica, utilizando um eletrodo de pasta de grafite. Os voltamogramas cíclicos apresentaram pares redox bem definidos. O eletrodo de pasta de grafite modificado demonstrou resposta eletrocatalítica para duas substâncias: nitrito e piridoxina. Para a eletro-oxidação catalítica de piridoxina, o eletrodo modificado apresentou resposta linear no intervalo de concentração de 7,0×10-6 a 1,0×10-3 mol L-1, com limite de detecção de 3,24 ×10-6 mol L-1. Já para a eletro-oxidação catalítica de nitrito, o eletrodo modificado apresentou um limite de detecção de 2,89 ×10-5 mol L-1 e uma faixa de concentração de 1,0×10-5 a 1,0×10-3 mol L-1. Foi conduzida uma investigação da influência dos principais interferentes na detecção eletrocatalítica dos analitos estudados, não evidenciando interferência significativa. Dessa forma, os materiais estudados mostram-se como potenciais candidatos para a construção de sensores eletroquímicos na detecção de nitrito e piridoxina.