Filmes de nanocompósitos de polipirrol e nanotubos de carbono : síntese e caracterização visando aplicação em sensores eletroquímicos

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Manica, Luiza de Mattos
• Orientador(a): Ferreira, Jacqueline
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Polipirrol; Nanotubos de carbono; Nanocompósitos; Sensor eletroquímico; Ácido ascórbico
• Palavras-chave em Inglês: Polypyrrole; Carbon nanotubes; Nanocomposite; Electrochemical sensor; Ascorbic acid
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/274089

Este trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar filmes de nanocompósito de polipirrol e nanotubos de carbono, para posteriormente testar sua aplicação como sensor eletroquímico utilizando ácido ascórbico (AA) como molécula eletroativa modelo. Os filmes foram sintetizados pela técnica de voltametria cíclica, variando-se a composição reacional através da presença dos dopantes índigo carmim (IC) e dodecil sulfato (DS), e dos nanotubos de carbono não funcionalizados (NTC) e funcionalizados com tratamento ácido (NTCf), sendo obtidos quatro filmes diferentes: Polipirrol dopado com índigo carmim e dodecil sulfato (PPI-IC-DS), polipirrol dopado com índigo carmim e dodecil sulfato, contendo nanotubos de carbono não funcionalizados (PPI-IC-DS-NTC), polipirrol dopado com índigo carmim, dodecil sulfato e nanotubos de carbono funcionalizados (PPI-IC-DS-NTCf), e polipirrol dopado apenas com nanotubos de carbono funcionalizados (PPI-NTCf). Os filmes foram caracterizados pelas técnicas de voltametria cíclica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia ultravioleta-visível e espectroscopia Raman. A funcionalização dos nanotubos de carbono foi evidenciada por espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X, adicionalmente, verificou-se o efeito da funcionalização na eficiência destes como dopantes do PPI. Os filmes apresentaram morfologia e características eletroquímicas distintas, sendo que a presença dos dopantes IC e DS favorecem a formação de uma morfologia globular, enquanto os NTCf, na ausência de IC e DS favorecem a formação de estruturas alongadas. Adicionalmente, de acordo com a caracterização por espectroscopia Raman, o filme contendo apenas NTCf apresentou uma elevada densidade de polarons em sua estrutura, tornando estes materiais interessantes para imobilização de enzimas em ambiente com pH acima do seu ponto isoelétrico; sendo o filme que também apresentou o menor comportamento capacitivo nas VCs. Por fim, o filme PPI-NTCf se destacou como sensor eletroquímico para detecção de AA devido seu efeito catalítico no potencial de oxidação do AA, apresentando limite de detecção de 14,6 μmol.L-1, para um intervalo de concentrações de 50 à 600 μmol.L-1.