Desenvolvimento de sensores eletroquímicos à base de material carbônico e de nanopartículas metálicas sintetizadas em solventes eutéticos profundos para a determinação de contaminantes emergentes

Resumo

Nosso grupo de pesquisa vem estudando as aplicações dos solventes eutéticos profundos (DES, do inglês, Deep Eutectic Solvents), principalmente em processos de microextração e na modificação de eletrodos de pasta de carbono (CPE, do inglês, Carbon Paste Electrodes) e carbono vítreo (GCE, do inglês, Glassy Carbon Electrodes). Essa nova classe de solventes surgiu como alternativa mais verde para substituir os solventes orgânicos de altas toxicidade e volatilidade empregados em diversos processos. Por este motivo, os DES têm sido estudados para diversas aplicações, especialmente, em processos de sínteses de nanopartículas metálicas para utilização em sensores eletroquímicos. Isto decorre das propriedades desses solventes, como baixa volatilidade, ponto de fusão próximo ou inferior a temperatura ambiente, considerados biodegradáveis e de baixa toxicidade, assim como a extensa gama de precursores que podem ser utilizados em seu preparo gerando solventes termicamente estáveis para serem utilizados nessas sínteses. Neste sentido, pretende-se desenvolver síntese de nanopartículas metálicas (MNPs) utilizando DES como meio reacional e, posteriormente, empregá-las na fabricação de sensores eletroquímicos para a determinação de contaminantes emergentes em amostras ambientais. Por conseguinte, serão feitas caracterizações dos DES empregando-se espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), ressonância magnética nuclear (NMR), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), viscosidade, condutividade e teor de água. Além disso, serão realizadas caracterizações das nanopartículas produzidas por meio de microscopia eletrônica de varredura (SEM) e por difração de raios-X (XRD). Os sensores elaborados serão estudados por meio de técnicas voltamétricas (voltametrias cíclica, pulso diferencial, onda quadrada e amperometria) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS, do inglês, Electrochemical Impedance Spectroscopy).