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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Desenvolvimento de sensores eletroquímicos à base de filmes com TCNX (tetracianoquinodimetano e tetracianoetileno) para a determinação de compostos fenólicos
Title Alternative: Development of electrochemical sensors based on films containing TCNX (Tetracyanoquinodimethane and tetracyanoethylene) for phenolics compound determination
Author: Luz, Rita de Cássia Silva
Advisor: Kubota, Lauro Tatsuo, 1964-
Abstract: Resumo: Neste trabalho é descrito o desenvolvimento de sensores eletroquímicos à base de compostos com TCNX (tetracianoetileno e tetracianoquinodimetano) para a determinação de compostos fenólicos. Para este propósito foram preparados eletrodos de carbono vítreo modificados com tetracianoetileneto de lítio (LiTCNE) e bis(tetracianoquinodimetaneto) de bis(fenantrolina) de cobre (lI) [Cu(phen)2(TCNQ)2], ambos imobilizados em filmes de poli-l-lisina (PLL). Após esta etapa, o eletrodo modificado com LiTCNE/PLL foi testado para verificar a capacidade de eletrocatálise da reação de redução de p-nitrofenol enquanto que o eletrodo modificado com Cu(phen)2(TCNQ)2/PLL foi utilizado para a oxidação de catecol. As técnicas utilizadas para a realização deste trabalho foram a voltametria cíclica, voltametria de varredura linear, amperometria, voltametria de pulso diferencial e voltametria de onda quadrada, as quais foram utilizadas para estudar o comportamento dos eletrodos modificados, para a otimização dos parâmetros experimentais, obtenção dos parâmetros cinéticos e caracterização analítica dos sensores. Os hidrodinâmicos foram realizados com o objetivo de obter maiores informações sobre os processos de redução e oxidação de p-nitrofenol e catecol, respectivamente, sobre os eletrodos modificados. Através do gráfico de Koutech-Levich foi possível obter os valores para o coeficiente de difusão e constante de velocidade da reação (k) para os analitos em estudo. Os valores do coeficiente de difusão e de k, determinados para o p-nitrofenol, foram de 9,03 x 10 cm s e 1,65 x 10 mol L s, enquanto que para o catecol, os valores do coeficiente de difusão e de k, foram de 4,6 x 10 cm s e 1,3 x 10 mol L s, respectivamente. O aumento na velocidade de reação, tanto para o p-nitrofenol como para o catecol, foi atribuído à eficiente transferência eletrônica entre as espécies estudadas e os compostos eletroativos imobilizados nas superficies dos eletrodos de carbono vítreo. O eletrodo modificado com filme de LiTCNE/PLL apresentou uma ampla faixa de resposta linear, sensibilidade, limite de detecção e quantificação de 0,001 a 5 mmol L, 42,90 mA cm L mmol, 0,3 e 1,0 nmol L (n= 10), respectivamente, para o de p-nitrofenol, enquanto que o eletrodo modificado com Cu(phen)2(TCNQ)2/PLL apresentou uma faixa de resposta linear, sensibilidade, limite de detecção e quantificação de 0,005 a 5 mmol L (n=8), 16,10 mA cm, 1,5 e 5,0 nmol L, para o catecol. Após a aplicação destes sensores em amostras de interesse, estudos de adição e recuperação dos analitos foram realizados para avaliar a exatidão dos métodos e verificou-se que em ambos os casos foi possível uma percentagem de recuperação entre 98,87 e 104,5% para o p-nitrofenol e 99,1 e 100,1 % para o catecol

Abstract: In this work is describing the development of electrochemical sensors based on TCNX (tetracyanoquinodimethane and tetracyanoethylene) for phenolics compound determination. For this purpose glass carbon electrodes were modified with lithium tetracyanoethylenide (LiTCNE) and bis (tetracyanoquinodimethanide) of bis (phenantroline) of copper (II) [Cu(phen)2(TCNQ)2], both immobilized at films of poly-l-lysine (PLL). After this step, the modified electrode with LiTCNE/PLL was tested to verify the electrocatalysis capacity of the reduction of p-nitrofenol and the electrode modified with Cu (phen)2(TCNQ)2/PLL for the catechol oxidation. The techniques used for the accomplishment of this work were the cyclic voltametry, linear sweep voltametry, amperometry, differential pulse voltametry, and square wave voltametry, which were used to study the behavior of the modified electrodes, for the experimental parameters optimization, for the attainment of the kinetic parameters and analytical characterization of the sensors. Hydrodynamic studies were carried out with the aim to get information on the reduction processes and oxidation of p-nitrofenol and catechol, respectively, on the modified electrodes. Through the Koutech-Levich plot it was possible to obtain the values for the diffusion coefficient (Do) and kinetic constant of the reaction (k) for the analyte in study. The values of the diffusion coefficient and k, determined for p-nitrofenol, were 9,03 x 10 cm s and 1,65 10 x mol L s, whereas for catechol, the values of Do and k were 4,6 x 10 cm s e 1,3 x 10 mol L s, respectively. The increase of the reaction rate for p-nitrofenol and catechol was attributed to the efficient electron transfer between the studied species and immobilized electroactives species on superface the glassy carbon electrodes surface. The electrode modified with LiTCNE/PLL presented a wide linear response range, as well as sensitivity, detection and quantification limit of 0,001 up to 5 mmol L, 42,90 mA cm L mmol, 0,3 and 1,0 nmol L (n=10) for the p-nitrophenol, whereas the electrode modified with [Cu(phen)2(TCNQ)2], presented a linear range, sensitivity, detection and quantification limit of 0,005 a 5 mmol L (n=8), 16,10 mA cm, 1,5 e 5,0 nmol L, respectively, for catechol. After the application of these sensors in samples of interest, studies of addition and recovery of the analytes were carried out to evaluate the error of the methods and was verified that in both the cases a recovery percentages between 98,8 and 104,5% for p-nitrofenol and, 99,1 e 100,1 % for catechol
Subject: Sensores eletroquimicos
Compostos fenólicos
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2007
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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