Estratégias sustentáveis para o desenvolvimento de um sensor eletroquímico de papel reciclado para detecção do hormônio 17α-estradiol

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Oliveira, Letícia Jordão Marques de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: dispositivo analítico em papel; eletrodo desenhado a lápis; ethinylestradiol; etinilestradiol; papel reciclado; paper-based analytical device; pencil drawn electrode; recycled paper; sensor
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-15032021-172756/

Diversos estudos relataram a presença de novos compostos em águas residuais e em ambientes aquáticos, denominados \"poluentes emergentes\". Entre eles estão fármacos, hormônios, cosméticos, produtos de higiene pessoal, surfactantes, biocidas e outros contaminantes orgânicos. Hormônios em especial causam alerta, devido ao potencial de agirem como desreguladores endócrinos no ambiente. Como hormônios (naturais e sintéticos) são diariamente lançados na rede de esgoto e o tratamento deste não é suficiente para eliminar tais substâncias, se faz necessário a criação de uma metodologia analítica confiável e de baixo custo para quantificação destas espécies. Assim, para oferecer um método de análise rápida, este trabalho relata o desenvolvimento de um novo dispositivo eletroanalítico descartável baseado na transferência direta de grafite de um lápis comum, desenhando e pintando um sistema de três eletrodos, em uma folha de papel reciclado, capaz de detectar etinilestradiol (EE2) em meio aquoso. Para a fabricação do dispositivo, foi explorada a técnica de deposição de cera com impressora para criação de superfície hidrofóbica e então testados grafites de lápis para a incorporação de eletrodos sobre o papel reciclado pela técnica hand drawing. O desempenho do dispositivo foi avaliado por voltametria cíclica da sonda redox Fe (CN)6 4-/Fe (CN)6 3-, obtendo um valor de ΔEp de 0,6743 V e reprodutibilidade satisfatória. Já a detecção do hormônio EE2 foi realizada por voltametria de pulso diferencial, sendo primeiramente otimizados os parâmetros em célula eletroquímica do tipo béquer. Construiu-se uma curva analítica em carbono vítreo na faixa de concentração de 1 a 9 µmol L-1 (R2 = 0,9978). Já para o dispositivo eletroquímico baseado em papel descartável a melhor curva analítica foi obtida na faixa de 100 a 500 µmol L-1 (R2 = 0,9868). Diferentes nanomateriais de carbono foram investigados para modificar a superfície da área de trabalho do dispositivo buscando otimizar a transdução do sinal e alcançar maior sensibilidade na detecção, sendo eles: nanotubos de carbono (CNTs), óxido de grafeno (GO) e óxido de grafeno reduzido (rGO). O rGO foi sintetizado via ácido ascórbico, considerada uma síntese de rota \"verde\". Acredita-se que o dispositivo, uma vez desenvolvido e aprimorado, auxiliará na análise de águas tratadas e não tratadas, possibilitando o monitoramento dos níveis dessa espécie que ainda não possui legislação específica no país.