Desenvolvimento de sensores fotoeletroquímicos impressos modificados com nanoesferas de carbono para quantificação de poluentes emergentes em amostras de água de abastecimento

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Martoni, Lucas Vinicius Leite
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: acetaminophen; carbon spherical shells; cobalt (II) phthalocyanine; eletrodos impressos; emerging pollutants; ftalocianina de cobalto (II); hidroquinona; hydroquinone; nanoesferas de carbono; paracetamol; poluentes emergentes; screen-printed electrodes
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-29012024-103628/

Nesta tese, foram desenvolvidos métodos fotoeletroquímicos miniaturizados a partir de eletrodos impressos (SPEs) modificados com nanoesferas de carbono (CSS) e com essas associadas ao fotossensibilizador ftalocianina de cobalto (II) CoPc, e foram aplicados na quantificação de poluentes emergentes. As CSS foram sintetizadas a partir da glicose, usando rota ambientalmente amigável e, por meio de diferentes técnicas de caracterização, foi possível concluir que apresentaram formato esférico, com diâmetro médio de 150 ±30 nm, band gap (Eg) de 1,3 eV e cuja superfície era composta por carbono (81,95%) e oxigênio (18,05%), sendo que a hibridização dos átomos de carbono era de 50,4% de sp3 e 46,4% de sp2. SPEs foram modificados com as CSS sintetizadas e aplicados na determinação de hidroquinona (HQ), tendo o sensor apresentado faixa linear de 3,0 a 23,0 µmol L-1, sensibilidade de 0,069 (±0,004) µA L µmol -1 e limite de detecção (LOD) de 2,7 µmol L-1. SPEs também foram modificados com as CSS sintetizadas e com o fotossensibilizador CoPc e foram aplicados na quantificação de paracetamol em amostras de água de abastecimento e de medicamento (comprimido). Esse sensor apresentou faixa linear de 1,5 a 14,0 µmol L-1, sensibilidade de 0,083 (±0,002) µA L µmol-1 e LOD de 0,85 µmol L-1. Quando comparado com o eletrodo modificado apenas com as CSS, o valor da sensibilidade foi cerca de 2,8 vezes maior e do LOD cerca de 1,34 vezes menor para o eletrodo em que há a presença do fotossensibilizador. Também foi verificado que os sensores desenvolvidos eram seletivos (valores de interferência inferiores a 20% nos dois casos) e reprodutíveis (verificado em experimentos intra-dia e interdias), sendo que no sensor em que há a presença da CoPc também foi estudada sua estabilidade ao longo do tempo, tendo sido constatado que era estável por 57 dias.