Desenvolvimento de um material condutivo baseado em flocos de grafite e poliestireno com aplicação eletroquímica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Luz, Luiz Fernando Gabriel
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Química
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/28963
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.314
Resumo: In electrochemical processes there are different types of materials and techniques that can be used to carry out experiments. Basically, the main resource for these materials is electrical conductivity. Consider this property to be present in metals, these highlights, since it is possible to make changes or just use the electron as a reagent already makes it possible to use electrochemical techniques. The knowledge and mastery of different types of materials and techniques leads to the production of new sensors, which can be standardized using their reproducibility. Accept the user-friendly system, the sensors are made a useful tool, with sensitivity and the selection of characteristics essential for them. In view of the above, this work uses polystyrene, which is a non-conductive polymer, but low cost, as a binder for graphite sheets, which is a material with conductive properties. This mixture was tested in various proportions, with the main results being electronic materials in the form of discs, containing 80 or 85% graphite sheets. Mechanical polishing was carried out on the surface of this material and then electrochemical polished by cyclic voltammetry in sulfuric acid, using the homogenization of the surface and the removal of impurities. Evaporation tests of the solvent were carried out with a reduction in the electrical resistance of the material, using an anionic potassium ferri/ferrocyanide probe to evaluate the electronic transfer and reversibility studies, which demonstrated satisfactory results. As morphological characterizations of the material were made through SEM, TGA and DSC. After these studies, the electronic material was used for the incorporation of a DNA probe and the detection of a complementary target, applying its applicability as a bioelectrode, being observed the representative difference between the electrochemical signals of probe and target.
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Accept the user-friendly system, the sensors are made a useful tool, with sensitivity and the selection of characteristics essential for them. In view of the above, this work uses polystyrene, which is a non-conductive polymer, but low cost, as a binder for graphite sheets, which is a material with conductive properties. This mixture was tested in various proportions, with the main results being electronic materials in the form of discs, containing 80 or 85% graphite sheets. Mechanical polishing was carried out on the surface of this material and then electrochemical polished by cyclic voltammetry in sulfuric acid, using the homogenization of the surface and the removal of impurities. Evaporation tests of the solvent were carried out with a reduction in the electrical resistance of the material, using an anionic potassium ferri/ferrocyanide probe to evaluate the electronic transfer and reversibility studies, which demonstrated satisfactory results. As morphological characterizations of the material were made through SEM, TGA and DSC. After these studies, the electronic material was used for the incorporation of a DNA probe and the detection of a complementary target, applying its applicability as a bioelectrode, being observed the representative difference between the electrochemical signals of probe and target.Dissertação (Mestrado)Nos processos eletroquímicos existem diferentes tipos de materiais e técnicas que podem ser utilizados para a realização de experimentos. Basicamente a principal característica para a esses materiais é a condutividade elétrica. Devido a essa propriedade estar presente nos metais, estes apresentam destaque, uma vez que a possibilidade de realizar modificações ou apenas utilizar o elétron como reagente já torna possível o uso das técnicas eletroquímicas. O conhecimento e domínio dos diversos tipos de materiais e técnicas leva a produção de novos sensores, que podem ser padronizados visando sua reprodutibilidade. Devido ao sistema ser de fácil utilização, os sensores tem se tornado uma ferramenta útil, sendo a sensibilidade e seletividade características essenciais para os mesmos. Diante do exposto, este trabalho visou utilizar poliestireno, que é um polímero não condutor, porém de baixo custo, como aglutinante para folhas de grafite, que é um material com propriedades condutivas. Essa mistura foi testada em várias proporções, tendo como principais resultados materiais eletródicos na forma de disco, contendo 80 ou 85% de folhas de grafite. Foi realizado polimento mecânico na superfície deste material e, em seguida, polimento eletroquímico por voltametria cíclica em ácido sulfúrico, visando homogeneização da superfície e retirada de impurezas. Testes de evaporação do solvente foram efetuados visando decréscimo de resistência elétrica do material, utilizando-se uma sonda aniônica de ferrocianeto/ferricianeto de potássio para avaliação da transferência eletrônica e estudos de reversibilidade, os quais demonstraram resultados satisfatórios. As caracterizações morfológicas do material foram feitas através de MEV, TGA e DSC. Após estes estudos, o material eletródico foi utilizado para incorporação de uma sonda de DNA e detecção do alvo complementar, visando sua aplicabilidade como bioeletrodo, sendo observado diferenciação representativa entre os sinais eletroquímicos de sonda e alvo.2022-02-28Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em QuímicaMadurro, Ana Graci Britohttp://lattes.cnpq.br/7296504571151719Madurro, João Marcoshttp://lattes.cnpq.br/3084687587967112Monte, Adamo Ferreira Gomes dohttp://lattes.cnpq.br/2149564760914561Silva, Luís Antônio dahttp://lattes.cnpq.br/2977605962943043Luz, Luiz Fernando Gabriel2020-03-12T11:45:04Z2020-03-12T11:45:04Z2020-02-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLUZ, Luiz Fernando Gabriel. Desenvolvimento de um material condutivo baseado em flocos de grafite e poliestireno com aplicação eletroquímica. 2020. 64 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.314https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/28963http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.314porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2022-10-13T19:01:58Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/28963Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2022-10-13T19:01:58Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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