SENSOR ELETROQUÍMICO À BASE DE NANOTUBOS DE CARBONO E NANOPARTÍCULAS DE ÓXIDO DE FERRO PARA DETERMINAÇÃO SIMULTÂNEA DE HIDROQUINONA E RESORCINOL EM ÁGUAS SUPERFICIAIS

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: PAULO, Thiago Vieira lattes
Orientador(a): NASCIMENTO, Ulisses Magalhaes lattes
Banca de defesa: NASCIMENTO, Ulisses Magalhaes lattes, OLIVEIRA, Regina Maria Mendes lattes, SOUSA, Janyeid Karla Castro
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Maranhão
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA AMBIENTAL
Departamento: COORDENAÇÃO DO CURSO DE QUÍMICA INDUSTRIAL/CCET
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/5996
Resumo: Hydroquinone (HQ, 1,4-dihydroxybenzene) and resorcinol (RS, 1,3-dihydroxybenzene) are benzene derivatives extensively used in agricultural activities, chemical and pharmaceutical industries. Furthermore, they are considered emerging microcontaminants due to their persistent toxicity to plants and animals, even at extremely low concentrations. This work proposes an electrochemical sensor based on a glassy carbon electrode modified with multiwalled carbon nanotubes functionalized with carboxyl groups and iron oxide nanoparticles (GCE/MWCNT-COOH/Fe2O3) for simultaneous determination of hydroquinone (HQ) and resorcinol (RS) in surface water samples. The physicochemical properties of the materials (Fe2O3, MWCNT-COOH and MWCNT-COOH/Fe2O3) were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD). The electrochemical properties of the sensor were evaluated using cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) techniques. The GCE/MWCNTCOOH/Fe2O3 sensor showed an increase in the voltammetric peak currents of HQ and RS compared to the unmodified GCE and the GCE modified with the individual materials (GCE/MWCNT-COOH and GCE/Fe2O3). Under optimized conditions, the proposed sensor showed an excellent performance for the simultaneous determination of the analytes, showing a linear behavior in the range of 10 to 150 μM for HQ and 15 to 150 μM for RS. The calculated limits of detection (LODs) for HQ and RS were 0.49 μM and 0.70 μM, respectively. Furthermore, good results in terms of precision, accuracy, and stability were observed. The proposed sensor was successfully applied for the determination of HQ and RS in river water, with satisfactory recovery values. The results indicate from an analytical and statistical point of view that the proposed sensor is suitable as an alternative method to perform the determination of HQ and RS in water samples.
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Furthermore, they are considered emerging microcontaminants due to their persistent toxicity to plants and animals, even at extremely low concentrations. This work proposes an electrochemical sensor based on a glassy carbon electrode modified with multiwalled carbon nanotubes functionalized with carboxyl groups and iron oxide nanoparticles (GCE/MWCNT-COOH/Fe2O3) for simultaneous determination of hydroquinone (HQ) and resorcinol (RS) in surface water samples. The physicochemical properties of the materials (Fe2O3, MWCNT-COOH and MWCNT-COOH/Fe2O3) were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD). The electrochemical properties of the sensor were evaluated using cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) techniques. The GCE/MWCNTCOOH/Fe2O3 sensor showed an increase in the voltammetric peak currents of HQ and RS compared to the unmodified GCE and the GCE modified with the individual materials (GCE/MWCNT-COOH and GCE/Fe2O3). Under optimized conditions, the proposed sensor showed an excellent performance for the simultaneous determination of the analytes, showing a linear behavior in the range of 10 to 150 μM for HQ and 15 to 150 μM for RS. The calculated limits of detection (LODs) for HQ and RS were 0.49 μM and 0.70 μM, respectively. Furthermore, good results in terms of precision, accuracy, and stability were observed. The proposed sensor was successfully applied for the determination of HQ and RS in river water, with satisfactory recovery values. The results indicate from an analytical and statistical point of view that the proposed sensor is suitable as an alternative method to perform the determination of HQ and RS in water samples.Hidroquinona (HQ, 1,4-di-hidroxibenzeno) e resorcinol (RS, 1,3-di-hidroxibenzeno) são derivados do benzeno extensivamente empregados em atividades agrícolas, indústrias química e farmacêutica. Além disso, são considerados microcontaminantes emergentes devido à sua persistente toxicidade para plantas e animais, mesmo em concentrações extremamente baixas. O presente trabalho propõe um sensor eletroquímico baseado em eletrodo de carbono vítreo modificado com nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados com grupos carboxila e nanopartículas de óxido de ferro (ECV/NTCPM-COOH/Fe2O3) para determinação simultânea de hidroquinona (HQ) e resorcinol (RS) em amostras de águas superficiais. As propriedades físico-química dos materiais (Fe2O3, NTCPM-COOH e NTCPM-COOH/Fe2O3) foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e difração de raios X (DRX). As propriedades eletroquímicas do sensor foram avaliadas utilizando técnicas de voltametria cíclica (CV) e voltametria de pulso diferencial (DPV). O sensor ECV/NTCPM-COOH/Fe2O3 apresentou um aumento das correntes de pico voltamétricos de HQ e RS em comparação ao ECV não modificado e ao ECV modificado com os materiais individuais (ECV/NTCPMCOOH e ECV/Fe2O3). Sob condições otimizadas, o sensor proposto apresentou um excelente desempenho para a determinação simultânea dos analitos, mostrando um comportamento linear na faixa de 10 a 150 μM para HQ e de 15 a 150 μM para RS. Os limites de detecção (LODs) calculados para HQ e RS foram 0,49 μM e 0,70 μM, respectivamente. Além disso, bons resultados em termos de precisão, exatidão e estabilidade foram observados. O sensor proposto foi aplicado com sucesso para determinação de HQ e RS em água de rio, com valores de recuperação satisfatórios. Os resultados indicam do ponto de vista analítico e estatístico, que o sensor proposto é adequado como um método alternativo para realizar a determinação de HQ e RS em amostras de água.Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2025-03-14T15:02:08Z No. of bitstreams: 1 THIAGO VIEIRA PAULO.pdf: 1459484 bytes, checksum: ca554a514cc48664d56eaa5e11b71850 (MD5)Made available in DSpace on 2025-03-14T15:02:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THIAGO VIEIRA PAULO.pdf: 1459484 bytes, checksum: ca554a514cc48664d56eaa5e11b71850 (MD5) Previous issue date: 2025-02-13application/pdfporUniversidade Federal do MaranhãoPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA AMBIENTALUFMABrasilCOORDENAÇÃO DO CURSO DE QUÍMICA INDUSTRIAL/CCETNanopartículas de óxido de ferro;nanotubos de carbono;eletrodo modificado;hidroquinona;resorcinolIron oxide nanoparticles;carbon nanotubes;modified electrode;hydroquinone;resorcinolEvolução, Sistemática e Ecologia QuímicaSENSOR ELETROQUÍMICO À BASE DE NANOTUBOS DE CARBONO E NANOPARTÍCULAS DE ÓXIDO DE FERRO PARA DETERMINAÇÃO SIMULTÂNEA DE HIDROQUINONA E RESORCINOL EM ÁGUAS SUPERFICIAISELECTROCHEMICAL SENSOR BASED ON CARBON NANOTUBES AND IRON OXIDE NANOPARTICLES FOR SIMULTANEOUS SIMULTANEOUS DETERMINATION OF HYDROQUINONE AND RESORCINOL IN SURFACE WATERinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMAinstname:Universidade Federal do Maranhão (UFMA)instacron:UFMAORIGINALTHIAGO VIEIRA PAULO.pdfTHIAGO VIEIRA PAULO.pdfapplication/pdf1459484http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/5996/2/THIAGO+VIEIRA+PAULO.pdfca554a514cc48664d56eaa5e11b71850MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-814http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/5996/1/license.txt3ffbeadc0c5e44035e4ddbcba74fc496MD51tede/59962025-03-14 12:05:47.746oai:tede2:tede/5996TGljZW7Dp2EgVUZNQS4=Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tedebc.ufma.br/jspui/PUBhttp://tedebc.ufma.br:8080/oai/requestrepositorio@ufma.br||repositorio@ufma.bropendoar:21312025-03-14T15:05:47Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA - Universidade Federal do Maranhão (UFMA)false
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