Sensores eletroquímicos baseados em plataformas modificadas com óxido de grafeno reduzido contendo nanopartículas metálicas e polímeros molecularmente impressos para a determinação de ácidos graxos oriundos de resíduos agroindustriais de goiaba

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Varelo, Max Fabrício Falone [UNESP]
• Orientador(a): Stradiotto, Nelson Ramos [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Óxido de grafeno reduzido; Nanopartículas metálicas; Polímeros molecularmente impressos; Ácidos graxos; Goiaba; Resíduos agroindustriais
• Palavras-chave em Inglês: Reduced graphene oxide; Metallic nanoparticles; Molecularly imprinted polymers; Fatty acids; Guava; Agro-industrial waste
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/254948

O setor fruticultura é importante setor da economia brasileira, com destaque para a produção de goiabas, que tem crescido significativamente. Apesar disso, o processo de beneficiamento da goiaba é potencial gerador de resíduos cujo descarte em locais inadequados podem desencadear problemas ambientais. Os principais resíduos gerados são constituídos pela polpa, casca e sementes que por sua vez é rica em ácidos graxos em geral. O ácido linoleico (AL) e o ácido palmítico (AP) são encontrados em concentrações majoritárias e, além disso, podem ser destinados para formulação de vários produtos das indústrias alimentícia, cosmética e farmacêutica. Assim, dentro do contexto de biorrefinaria, esses compostos podem ser extraídos dos resíduos agroindustriais de goiabas para serem utilizados na obtenção de outros compostos de maior valor agregado. Dessa forma, é imprescindível que sejam desenvolvidos métodos analíticos que caracterizem estes resíduos visando a sua posterior reutilização. Neste sentido, dentre os métodos analíticos disponíveis para análises químicas os métodos eletroanalíticos apresentam alta relevância devido suas características proeminentes que incluem a avaliação de amostras de maior complexidade com alta confiabilidade, baixo custo relativo, alta seletividade, baixo limite de detecção e ampla faixa linear de concentração. Portanto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver sensores eletroquímicos em plataformas modificadas com óxido de grafeno reduzido (rGO), nanopartículas metálicas e polímeros molecularmente impressos para a determinação de AL e AP em resíduos agroindustriais de goiaba. A nanoestrutura contendo rGO e nanopartículas metálicas contribuíram significativamente para a sensibilidade dos sensores. Adicionalmente, o uso dos polímeros molecularmente impressos agregou alta seletividade aos sensores eletroquímicos propostos. Assim, estes dispositivos (GCE/rGO/FeNPs/MIP e GCE/rGO/MnNPs/MIP) foram caracterizados eletroquimicamente por Voltametria Cíclica (CV) Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS), quimicamente por Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios X (XPS) e Espectroscopia RAMAN e morfologicamente por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) mostrando que as modificações foram efetivamente realizadas na superfície dos eletrodos. Os resultados foram avaliados através da voltametria de pulso diferencial (DPV) empregando uma sonda eletroquímica constituída de K3[Fe (CN)6] 5,0×10−3mol L−1 em solução de KCl 0,10 mol L−1. Os métodos analíticos apresentaram baixos limites de detecção, 3,0×10−13 mol L−1 para AL e 8,6×10−13 mol L−1 para AP, ampla faixa linear de resposta, excelente repetibilidade, boa reprodutibilidade e alta estabilidade após longos períodos de armazenamento. Além disso, os sensores foram aplicados com sucesso na determinação dos ácidos graxos em amostra de resíduos agroindustriais de goiaba, com reconhecimento altamente seletivo para as moléculas alvo mesmo na presença de interferentes. Os resultados dos ensaios de recuperação comprovaram a precisão dos métodos analíticos desenvolvidos, validando sua aplicabilidade para a detecção e quantificação de ácidos graxos em resíduos de goiaba.