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Título: Eletrodos de ouro modificados com complexos inorgânicos aplicados como sensores eletroquímicos para óxidos nítricos
Título em inglês: GOLD ELECTRODE MODIFIED WITH INORGANIC COMPLEXES APPLIED AS ELECTROCHEMICAL SENSORS FOR NITRIC OXIDE
Autor(es): Santos, Vanessa Nascimento dos
Orientador(es): Lima Neto , Pedro de
Palavras-chave: Eletroquímica
Eletrodos
Óxido nítrico
Data do documento: 2012
Citação: SANTOS, V. N.; LIMA NETO, P. (2012)
Resumo: O objetivo deste trabalho é estudar a modificação da superfície do eletrodo de ouro com os íons complexos trans-[Ru(NH3)4(tina)(SO4)]+ (Au/trans-[Ru(NH3)4(tina)(SO4)]+) e trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+ (Au/trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+), empregando as técnicas de eletrodeposição e formação de camadas auto-organizadas, respectivamente; e avaliar a potencialidade destes eletrodos modificados como sensores eletroquímicos para detecção e quantificação de NO. Os resultados de voltametria cíclica e de microbalança eletroquímica a cristal de quartzo sugerem a deposição do íon complexo trans-[Ru(NH3)4(tina)(SO4)]+ sobre a superfície de ouro. Os resultados de voltametria cíclica e de espalhamento raman amplificado por superfície comprovam a modificação da superfície do eletrodo de ouro pelo íon complexo trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+. As correntes de pico (Ip) observadas nos voltamogramas cíclicos para a oxidação do NO sobre os eletrodos modificados foram maiores que as observadas para o eletrodo de ouro sem modificação, sendo que o eletrodo modificado Au/trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+ apresentou a maior Ip para a oxidação de NO. Os valores de limite de detecção e de quantificação obtidos para o eletrodo Au/trans-[Ru(NH3)4(tina)(SO4)]+ foram de 7,73 x 10-8 mol L-1 e 2,58 x 10-7 mol L-1, e para o eletrodo Au/trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+ foram de 5,15 x 10-8 mol L-1 e 1,72 x 10-7 mol L-1, respectivamente, sendo estes valores menores em uma ordem de grandeza que os mesmos obtidos para o eletrodo de ouro não modificado. As simulações computacionais sugerem que o aumento de Ip da oxidação de NO sob o eletrodo Au/trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+ é devido à energia de interação entre as moléculas de NO e o complexo trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+, adsorvido na superfície de ouro, ser mais forte que a energia de interação do NO com a superfície de ouro. As moléculas dopamina e serotonina e o íon nitrito interferem na detecção eletroquímica de NO e a dopamina e a serotonina apresentaram maior interferência na detecção de NO em relação ao íon nitrito. O eletrodo Au/trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+ apresentou maior estabilidade quando comparado ao eletrodo Au/trans-[Ru(NH3)4(tina)(SO4)]+. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram a potencialidade dos eletrodos modificados como sensores para detecção e quantificação de NO, dentre os quais se destaca o eletrodo Au/trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+, devido à maior intensificação no sinal de corrente para a oxidação de NO e a maior estabilidade apresentada.
Abstract: The aim of this work is to study the surface modification of gold electrode with the trans-[Ru(NH3)4(tina)(SO4)]+ (Au/trans-[Ru(NH3)4(tina)(SO4)]+) and trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+ (Au/trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+) complexes ion, emplyoing the electrodeposition and self-assembled monolayer techniques, respectively; and evaluate the potentiality of these modified electrodes as electrochemical sensors for detection and quantification of NO. Cyclic voltammetry and electrochemical quartz crystal microbalance results suggest that the deposition of trans-[Ru(NH3)4(tina)(SO4)]+ complex ion on the gold surface. Cyclic voltammetry and surface enhanced raman spectroscopy results confirm the modification of gold electrode surface by the trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+ complex ion. Peak current (Ip) observed in cyclic voltammograms for the oxidation of NO on the modified electrodes were higher than that observed for the unmodified gold electrode, and the modified electrode Au/trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+ showed the highest Ip for the oxidation of NO. The values of detection limit and quantification limit obtained for the electrode Au/trans-[Ru(NH3)4(tina)(SO4)]+ were 7.73 x 10-8 mol L-1 and 2.58 x 10-7 mol L-1, and for the electrode Au/trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+ were 5.15 x 10-8 mol L-1 and 1.72 x 10-7 mol L-1, respectively, being this values smaller by an order of magnitude as the same obtained for the unmodified gold electrode. Computational simulations suggest that the increase in Ip oxidation of NO on the electrode Au/trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+ is due to the interaction energy between molecules of NO and the complex trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+, adsorbed on the gold surface, to be stronger than the energy of interaction of NO with the gold surface. The dopamine and serotonin molecules and the nitrite ion interfere in electrochemical detection of NO and dopamine and serotonin showed greater interference in the detection of NO in relation to the nitrite ion. The electrode Au/trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+ showed the greatest stability when compared to the electrode Au/trans-[Ru(NH3)4(tina)(SO4)]+. The results obtained in this work showed the potentiality of modified electrodes as sensors for deteccion and quantification of NO, among which stands out the electrode Au/trans-[Fe(cyclam)(NCS)2]+ due to the further intensification of the signal current for the oxidation of NO and provided greater stability.
Descrição: SANTOS, V. N. Eletrodos de ouro modificados com complexos inorgânicos aplicados como sensores eletroquímicos para óxidos nítricos. 2012. 89 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10371
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