Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Boron nitride (BN) is a compound formed by covalent bonds between boron and nitrogen atoms. In the crystalline phase it can be found in different structures, such cubic (c-BN), simgle hexagonal (h-BN), wurtzite (w-BN) and rhombohedral (r- BN). Similarly to graphite h-BN can form two dimensional structures, which can be cut to form tubes. Otherwise, c-BN has hardness similar to diamond, which is retained up to 2000 °C while diamond turns into to graphite at about 900 °C. These properties make BN a promissor material for nanoelectronics in a hot environment. Here, we investigate structural and electronic properties of BN nanotubes. Our study is directed not only to BN nanotubes in the pristine form (no defects), but also when topological defects (vacancies) and dopant impurities (Carbon) are present. The first principles calculations are based on the density functional theory with the generalized gradient approximation for the exchange-correlation term. The calculations were performed using the SIESTA computer code using gaussian functions to expand the Khon-Sham orbitals. We observe that C impurities have low formation energies when compared to vacancies have high formation energies. All the pristine BN nanotubes studied are non magnetic semiconductor with a band gap energy around 3.5 eV, which is almost independent of the tube chirality and diameter. Carbon impurities introduce localized electronic levels into the band gap while vacancies give magnetic moments to the BN nanotubes. Calculations for complex defects (carbon impurities and vacancies) show that the formation of these complex defects have lower formation energies when compared to the sum of the formation energies for isolated defects, indicating that these defects have higher probability of occurring. Double vacancies have formation energies close to those for single vacancies and in the equilibrium geometry, occurs a reconstruction where a pentagon-octagon-pentagon (5−8−5) structure is present. In the optimal geometry dangling bonds are not present and the magnetic moment is zero, but non-spin-polarized electronic levels are present in the band gap. / O nitreto de boro (BN) é formado por ligações covalentes entre B e N. Na fase cristalina pode ser encontrado nas diferentes estruturas: cúbica (c-BN), hexagonal (h-BN), wurtzita (w-BN) e romboédrica (r-BN). Similar ao grafite, o h-BN pode formar estruturas bidimensionais (planos ou camadas), as quais podem ser cortadas formando tubos. O c-BN tem uma dureza semelhante à do diamante, que é mantida até 2000 °C, enquanto que o diamante se desfaz em grafite a cerca de 900 °C. Estas propriedades fazem do BN um material promissor para nanoeletrônica em ambientes abrasivos. Neste trabalho, estudamos as propriedades estruturais e eletrônicas de nanotubos de BN. Nosso estudo é dirigido não só para os nanotubos de BN na forma pristina (sem defeitos), mas também quando defeitos topológicos (vacâncias) e impurezas (carbono) estão presentes. Os cálculos de primeiros princípios são baseados na teoria do funcional da densidade (TFD) com a aproximação do gradiente generalizado para o termo de troca-correlação (AGG). Utilizamos o código computacional SIESTA com funções gaussianas para expandir os orbitais de Khon-Sham. Observamos que as energias de formação para impurezas de carbono (C) são menores que para vacâncias. Os nanotubos de BN na fase pristina estudados são semicondutores não magnéticos com um gap de energia de cerca de 3,5 eV e praticamente independente do diâmetro e da quiralidade do tubo. Impurezas de carbono introduzem níveis eletrônicos localizados no gap enquanto que vacâncias geram momentos magnéticos para os nanotubos de BN. Cálculos para defeitos complexos (impurezas de C e vacâncias) mostram uma menor energia de formação quando comparados com defeitos isolados, indicando maior probabilidade de ocorrer. Vacâncias duplas têm energias de formação similares as de vacâncias simples e na geometria de equilíbrio ocorre uma reconstrução onde uma estrutura pentágono-octógono-pentágono (5−8−5) está presente. Não existem ligações pendentes e o momento magnético é zero, mas níveis eletrônicos de spin não polarizados estão presentes no gap.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3202.pdf: 2582388 bytes, checksum: a9947c2c189cf642579556cc508c9f1e (MD5) Previous issue date: 2010-08-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / Carbon nanotubes (CNTs) have attracted great interest in electroanalysis. This material shows important properties as high charge transfer rate, high surface area and the presence of functional groups that make the sensors based on CNTs are attractive to be modified with several species. Metallic phthalocyanines (MPc) are well recognized for their excellent electrocatalytic properties and can be electrostatically adsorbed onto CNTs, where the CNT-MPc system shows a synergic and electrocatalytic effect. Thus, this work aims to characterize the electrocatalytic properties of CNTs, after a functionalization step of CNTs in an oxidizing media. Another objective is the development of electrochemical sensors based in functionalized CNTs modified with metallic phthalocyanines for the determination of environmental and medicinal substances. The CNTs were functionalized in oxidizing media (mixture 1:3 HNO3/H2SO4). The micro-structural analysis was characterized by FTIR and the FEGSEM and TEM microscopy, in which was observed that the functionalization step decreases the diameter of the tubes, unlocks the edge plans and increases the density of functional groups. The electrochemical characteristics of CNTs were examined by cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy, in which these tests showed that the functionalized CNTs shift for more negative values the oxidation potential of redox couple [Fe(CN)6]4-/3-, as the electron transfer resistance, increase in oxidation and reduction current besides the improvement in the reversibility of the system. An electrochemical methodology were developed for the detection of pesticides 4-nitrophenol (4-NP), carbaryl, and glyphosate (Gly) in natural waters. For each pesticide used a specific sensor was constructed based on CNTs and metallic phthalocyanines. Medicinal substances (catecholamines) were also evaluated and developed sensors based on CNTs modified with cobalt phthalocyanine were developed. The proposed electrochemical sensors presented highly electrocatalytic and sensitive in the determination of pesticides and catecholamines. The proposed methodology were compared with the official methods of analysis and noted that the sensors yielded the detection limits required, demonstrating that electrochemical sensors based on CNTs become an alternative for the development of highly sensitive, rapid and low cost methodologies. / Os nanotubos de carbono (CNTs) têm despertado um grande interesse na área de eletroanálise, pois estes materiais possuem importantes características, como a alta velocidade na transferência de carga, alta área superficial e a presença de grupos funcionais que fazem com que os sensores baseados em CNTs sejam atrativos para serem modificados com diversos tipos de espécies. As ftalocianinas metálicas (MPc) são conhecidas como excelentes mediadores redox e podem ser eletrostaticamente adsorvidas sobres os CNTs, onde o sistema MPc-CNT apresenta efeito sinérgico e altamente eletrocatalítico. Desta forma, o objetivo deste trabalho é caracterizar as propriedades eletrocatalíticas dos CNTs, em relação à etapa de funcionalização destes em meio oxidante e desenvolver sensores eletroquímicos com CNTs modificados com MPc para a determinação de substâncias de interesse ambiental e medicinal. Os CNTs foram funcionalizados em meio oxidante (mistura 1:3 HNO3/H2SO4). A análise microestrutural foi antes e após a etapa de funcionalização foi realizada utilizando as técnicas de FTIR e as microscopias do tipo FEG-SEM e TEM, nas quais foram observados que a etapa de funcionalização diminui o diâmetro dos tubos, desbloqueia os planos de borda e aumenta a população de grupos funcionais. As características eletrocatalíticas dos CNTs foram analisadas pela voltametria cíclica e pela espectroscopia de impedância eletroquímica, nas quais estas análises demonstraram que os CNTs funcionalizados diminuíram tanto o potencial de oxidação do par redox [Fe(CN)6]4-/3-, quanto a resistência de transferência eletrônica, além de aumento nas correntes de oxidação e redução e melhoria na reversibilidade do sistema. Foram desenvolvidos métodos para a detecção dos defensivos agrícolas 4-nitrofenol (4-NP), carbaril e glifosato (Gli) em águas naturais. Para cada defensivo agrícola foi utilizado um sensor específico de CNTs e ftalocianinas metálicas. Substâncias medicinais (catecolaminas) também foram avaliadas e os sensores desenvolvidos foram baseados em CNTs modificados com ftalocianina de cobalto. Os sensores eletroquímicos propostos mostraram-se altamente eletrocatalíticos e sensíveis na determinação dos defensivos agrícolas das catecolaminas. A metodologia proposta comparada com os métodos oficiais de análise e foi observado que os sensores atingem os limites mínimos necessários de detecção, demonstrando que sensores eletroquímicos baseados em CNTs tornam-se uma alternativa no desenvolvimento de metodologias altamente sensíveis, rápidas e de baixo custo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3349.pdf: 3807452 bytes, checksum: 1934617fad2a70d3d5657c531bf72a94 (MD5) Previous issue date: 2008-10-10 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work CNTs composite for use as Li-ion anode materials had been investigated. The electrochemical properties of the electrodes were measured by galvanostatic charge-discharge testes, cyclic voltammetric analysis and electrochemical impedance spectroscopy. The first materials was discussed were the NiO:MWNTs composite. Previously, NiO powders were prepared via the spray pyrolysis technique and, the NiO:MWNTs composite was prepared by dispersion simultaneously of MWNTs and NiO powders using ultrasonicator. The electrochemical properties of NiO:MWNTs composite were investigated to determine their suitability as anode materials for lithium-ion batteries. The NiO:MWNTs composite electrodes exhibited better reversibility and higher capacities than NiO and MWNTs electrodes. The reasons for improved electrochemical performance of the composite electrodes are discussed. Another composite had been investigated was C-SnO2-SWNTs. The C-SnO2-SWNTs composite powder was prepared by mechanical ball milling and [C-SnO2]- dSWNTs was synthesized by dispersion SWNTs via ultrasonication into a premilled C-SnO2 composite mixture. It was found that the cyclic performance of the both composite materials was improved when they was compared to CSnO2. Free-standing SWNT paper electrodes have been synthesized by a simple filtration. With addition of C-SnO2 composite powder was prepared by mechanical milling, the specific capacity of the free-standing ([CSnO2] 0.5SWNTs0.5) paper electrode were greatly enhanced, so that they retained a capacity of 310 mAh g-1 beyond 30 cycles. On the other hand, the procedures for SWNTs electrode preparation were simplified, so the cost of the manufacturing could be reduced. The specific capacities at 20th cycle decrease in the order: [C-SnO2]-dSWNTs > [C-SnO2]0.5SWNTs0.5 > C-SnO2-SWNTs > NiO:MWNTs (70:30) > C-SnO2 > NiO > MWNTs. / Neste trabalho compósitos de CNTs foram investigados para a aplicação como material anódico em baterias de íon-lítio. As propriedades eletroquímicas dos eletrodos foram investigadas utilizando-se testes galvanostáticos de carregamento/descarregamento, voltametria cíclica e espectroscopia de impedância eletroquímica. Inicialmente, pós de NiO foi preparado pela técnica de spray pyrolysis e compósitos de NiO:MWNTs foram preparados pela dispersão simultânea de MWNTs e NiO utilizando ultra-som. As propriedades eletroquímicas de NiO:MWNTs foram investigadas para determinar a adequabilidade como material anódico para baterias de íon-lítio. Os eletrodos do compósito de NiO:MWNTs exibiram uma melhor reversibilidade e maior capacidade em comparação aos eletrodos de NiO e MWNTs. As razões para um aumento no desempenho dos eletrodos de compósitos são discutidas. Outro compósito investigado foi de C-SnO2-SWNTs. O material ativo C-SnO2-SWNTs foi preparado mecanicamente por moinho de bolas e [C-SnO2]-dSWNTs foi obtido pela dispersão ultra-sônica de SWNTs com C-SnO2 previamente preparado por moagem de bolas. Foi observado um melhor desempenho perante ciclos de carregamento/descarregamento de ambos os materiais quando comparado com C-SnO2. Eletrodos livres de substrato , denominados papéis de SWNTs, foram sintetizados por uma metodologia simples. Com a adição de compósito de C-SnO2 preparado por moinho de bolas, a capacidade do eletrodo de papel ([C-SnO2]0,5SWNTs0,5] foi de 310 mAh g-1 após 30 ciclos. Por outro lado, o procedimento de preparação de SWNTs foi simplificado reduzindo o custo de preparação. A capacidade específica no 20º ciclo decresce na ordem: [C-SnO2]-dSWNTs > [C-SnO2]0.5SWNTs0.5 > C-SnO2-SWNTs > NiO:MWNTs (70:30) > C-SnO2 > NiO > MWNTs.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3714.pdf: 1474350 bytes, checksum: 3415e17a9bd54c929733f858dcef7c2f (MD5) Previous issue date: 2011-02-18 / Universidade Federal de Sao Carlos / Research involving carbon nanotubes (CNT) have a great attraction since its synthesis to the technology application. As part of the work was studied the formation and the stability of a functionalized Multiwall Carbon Nanotubes (MWCNTs) dispersion in a hydrochloride poly(allylamine) (PAH) polyelectrolyte solution 1.2 x 10-4 mol L-1 (MWCNTs/PAH) in order to use it for surface modification of a glassy carbon electrodes (GCE) by casting technique. Zeta potential measurements confirmed the stability of the MWCNTs/PAH dispersion. After this study were carried out modifications of GCE surfaces with the MWCNTs/PAH (GCE-MWCNTs/PAH) dispersion and found the electrochemical behavior of the film formed by cyclic voltammetry with potassium hexacyano ferrate (III) 6,6 x 10-4 mol L-1 in a potassium chloride solution 0, 1 mol L-1. The results proved the electrochemical effect provided by the MWCNTs and with the Randles-Sevcik equation we have obtained an active area for GCE-MWCNTs/PAH 1.2 times higher compared to the GCE bare. For further study, we evaluated the GCE-MWCNTs/PAH performance in a pharmaceuticals formulations with voltammetric and amperometric determinations, ciprofibrate, dopamine (DA), levodope (L-dopa) and carbidope. The ciprofibrate determination were measured by differential pulse voltammetry (DPV) and was used as supporting electrolyte a solution of sodium phosphate buffer 0.1 mol L-1 (pH 7,0). The analytical curve was linear in the ciprofibrate concentration range from 1.33 x 10-5 to 1.32 x 10-4 mol L-1 with a detection limit of 8.34 x 10-6 mol L-1. For DA determination was measured by amperometric measurement in a potential of 0.2 V in a phosphate buffer solution 0.1 mol L-1 (pH 7.0) as supporting electrolyte, and the analytical curve showed a linearity over the concentration range between 3.32 x 10-6 to 3.32 x 10-5 mol L-1 with a detection limit of 5.7 x 10-7 mol L-1. The L-dopa determination was done with the DPV and was used as a supporting electrolyte a sodium chloride solution (NaCl) 0.1 mol L-1. The analytical curve obtained showed a linearity over the concentration range of 2.00 x 10-6 to 2.72 x 10-5 mol L-1 and the limit of detection was 8.4 x 10-7 mol L-1. The carbidopa determination were measured by DPV and was used as a supporting electrolyte a NaCl solution 0.1 mol L-1 and the analytical curve xv showed a linearity over the concentration range of 2.00 x 10-6 to 2.34 x 10-5 mol L-1 and detection limit obtained was 6.50 x 10-7 mol L-1. / Pesquisas envolvendo nanotubos de carbono (NTC) apresentam um grande atrativo desde a sua síntese até a aplicação tecnológica. Como parte do trabalho foi estudado a formação e a estabilidade de uma dispersão de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) funcionalizados em uma solução do polieletrólito hidrocloreto de poli(alilamina) (PAH) 1,2 x 10-4 mol L-1 (MWCNTs/PAH) a fim de se utilizá-la para a formação de filmes fabricados pela técnica de casting para modificação da superfície de eletrodos de carbono vítreo (GCE). Medidas de potencial zeta comprovaram a estabilidade da dispersão MWCNTs/PAH. Após este estudo foram realizadas as modificações das superfícies dos GCE (GCEMWCNTs/ PAH) e verificou-se o comportamento eletroquímico do filme formado com medidas de voltametria cíclica em presença de hexacianoferrato(III) de potássio (K3[FeCN]6) 6,6 x 10-4 mol L-1 em cloreto de potássio 0,1 mol L-1. Os resultados obtidos comprovaram o efeito eletroquímico proporcionado pelos MWCNTs e com a equação de Randles-Sevcik obteve-se uma área ativa para o GCE-MWCNTs/PAH 1,2 vezes maior em relação ao GCE não modificado. Para a continuação do trabalho, foi avaliado o desempenho do GCE-MWCNTs/PAH em determinações voltamétricas e amperométricas dos fármacos, ciprofibrato, dopamina (DA), levodopa (L-dopa) e carbidopa. Para a determinação do Ciprofibrato foram realizadas medidas de Voltametria de Pulso Diferencial (DPV) e como eletrólito suporte foi utilizada uma solução de tampão fosfato 0,1 mol L-1 (pH 7,0). A curva analítica obtida apresentou uma linearidade no intervalo de concentração de 1,33 X 10-5 a 1,32 X 10-4 mol L-1 com um limite de detecção de 8,34 x 10-6 mol L-1. Para a determinação de DA foram realizadas medidas amperométricas em um potencial de 0,2 V, e a curva analítica obtida apresentou uma linearidade no intervalo de concentração entre 3,32 x 10-6 a 3,32 x 10-5 mol L-1 com um limite de detecção de 5,7 x 10-7 mol L-1. A determinação de L-dopa foi realizada com medidas de DPV e como eletrólito suporte foi utilizado uma solução de cloreto de sódio (NaCl) 0,1 mol L-1. A curva analítica obtida apresentou uma linearidade no intervalo de concentração de 2,00 x 10-6 a 2,72 x 10-5 mol L-1 e o limite de detecção encontrado foi de 8,4 x 10-7 mol L-1. Para a xiii determinação de carbidopa foram realizadas medidas de DPV e como eletrólito suporte foi utilizada uma solução de NaCl 0,1 mol L-1 e a curva analítica obtida apresentou uma linearidade no intervalo de concentração de 2,00 x 10-6 a 2,34 x 10-5 mol L-1 e o limite de detecção obtido foi de 6,50 x 10-7 mol L-1. xiv

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4083.pdf: 6687109 bytes, checksum: f781137de55353c7c7a938c76ed013e1 (MD5) Previous issue date: 2011-07-15 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work is reported the studies carried out modified electrodes with poly(1-aminoanthracene) (PAA) and poly(1-aminoanthraquinone) (PAAQ), and composite films from a mixture of polymers with carbon nanotubes (CNTs). These electrodes were used for determination of dopamine (DA), ascorbic acid (AA) and uric acid (UA) in synthetic and real biological samples; in addition, we performed the determination of norepinephrine (NE) and hydroquinone (HQ) in pharmaceutical samples. In this context, was evaluated the influence of a cathodic pretreatment applied to the modified electrodes by verifying a change in electrochemical properties of the films so that after pretreatment of the PAA electrode showed electrocatalytic response to DA while the PAAQ electrode showed a significant increase in DA response. In this work, PAA and PAAQ films were electropolymerized on platinum electrodes, and their surfaces were characterized by microscopic techniques. PAA film showed DA response only after the cathodic pretreatment, which consisted of applying a potential of −0.7 V for 3 s prior to voltammetric measurements. It was found that the union of CNT, PAA and cathodic pretreatment provided a positive synergy, resolving the overlapping oxidation peaks of DA, AA and UA in three well defined peaks. For the PAAQ film, simultaneous responses of AA, DA and UA, with well-defined oxidation peaks was obtained after application of pretreatment, not requiring the incorporation of CNTs in polymer matrix. Using differential voltammetry, analytical curve for AA, DA and UA were constructed with the composite electrode PAACNT showed detection limits of 39.5, 0.29 e 42.2 μmol L−1, respectively. To the cathodically pretreated PAAQ electrode, detection limits obtained were 25.0, 3.05, e 11.5 μmol L−1 for AA, DA and UA, respectively. xxvi Addition of the CNTs in PAAQ film provided a small increase in DA detection limit in the ternary mixture AA, DA and UA, with a value of 3.23 μmol L−1. Following a procedure was developed for NE analysis, using the square wave voltammetry technique (SWV) and using modified PAA electrode. The analytical curve was linear over the NE concentration range between 2.18 99.6 μmol L−1, with a detection limit of 0.58 μmol L−1. Finally, a procedure was developed for the HQ determination using the modified PAAQ electrode and SWV technique. Under optimized experimental conditions, analytical curve was constructed, the HQ concentration obtained range between 2.97 25.5×10−5 mol L−1 and detection limit equal 2.11 μmol L−1. The proposed methods were applied in biological and pharmaceutical samples, obtaining satisfactory results. / Neste trabalho, são apresentados os estudos realizados com eletrodos modificados com filmes de poli(1-aminoantraceno) (PAA) e poli(1- aminoantraquinona) (PAAQ), bem como filmes compósitos polimerizados a partir da mistura destes polímeros com nanotubos de carbono (CNTs). Tais eletrodos foram utilizados para a determinação de dopamina (DA), ácido ascórbico (AA) e ácido úrico (AU) em amostras biológicas reais e sintéticas, além disso, foi realizada a determinação de norepinefrina (NE) e hidroquinona (HQ) em amostras farmacêuticas. Neste contexto, foi avaliada a influência de um pré-tratamento catódico aplicado nos eletrodos modificados verificando-se uma mudança nas propriedades eletroquímicas dos filmes de tal maneira que após o pré-tratamento o eletrodo de PAA apresentou resposta eletrocatalítica para DA enquanto que o eletrodo de PAAQ apresentou um aumento significativo na resposta para DA. Neste trabalho, os filmes de PAA e PAAQ foram eletropolimerizados sobre eletrodos de platina, sendo suas superfícies caracterizadas por técnicas microscópicas. O filme de PAA apresentou resposta para DA somente após o pré-tratamento catódico, que consistiu na aplicação de um potencial de −0,7 V durante 3 s antes das medidas voltamétricas. Verificouse que a união de CNTs, PAA e a aplicação do pré-tratamento catódico apresentou um efeito sinérgico resolvendo a sobreposição dos picos de oxidação de DA, AA e AU em três picos bem definidos. Para o filme de PAAQ, a resposta simultânea de AA, DA e AU, com picos de oxidação bem definidos, foi obtida após aplicação do pré-tratamento catódico, não sendo necessária a incorporação de CNTs na matriz polimérica. Utilizando a voltametria de pulso diferencial, curvas analíticas para AA, DA e AU foram construídas com o xxiv eletrodo PAACNT apresentando limites de detecção de 39,5; 0,29 e 42,2 μmol L−1, respectivamente. Para o eletrodo PAAQ pré-tratado catodicamente, os limites de detecção obtidos foram de 25,0; 3,05 e 11,5 μmol L−1 para AA, DA e AU, respectivamente. A adição de CNTs ao filme de PAAQ proporcionou um pequeno aumento no limite de detecção para DA contida na mistura ternária AA, DA e AU, com valor de 3,23 μmol L−1. Na sequência foi desenvolvido um procedimento para análise de NE, por meio da técnica de voltametria de onda quadrada (SWV) e utilizando-se um eletrodo modificado com filme de PAA. A curva analítica obtida foi linear no intervalo de concentração entre 2,18 99,6 μmol L−1, com limite de detecção de 0,58 μmol L−1. Por fim, foi desenvolvido um procedimento para a determinação de HQ utilizando o eletrodo modificado com PAAQ e SWV. Sob condições experimentais otimizadas, uma curva analítica foi construída, sendo apresentado um intervalo de concentração entre 2,97 25,5×10−5 mol L−1 e limite de detecção igual a 2,11 μmol L−1. Os métodos propostos foram aplicados em amostras biológicas e farmacêuticas, obtendo-se resultados satisfatórios.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4417.pdf: 4764292 bytes, checksum: f843bb063e4e62585bcaf3a316f53db2 (MD5) Previous issue date: 2012-06-22 / Universidade Federal de Minas Gerais / First, a glassy carbon electrode modified with functionalized carbon nanotubes (CNTs) and glucose oxidase was proposed. Cyclic voltammetry of GOx immobilized onto the surface of CNTs showed a pair of well-defined redox peaks, which corresponds to the direct electron transfer of GOx, with a formal potential of -0.418 V in 0.1 mol L-1 phosphate buffer solution (pH 7.0). An apparent heterogeneous electron transfer rate constant of 1.69 s-1 was obtained. The determination of glucose was carried out by square wave voltammetry and the developed biosensor showed good reproducibility and stability. The second biosensor was a boron-doped diamond electrode modified with AuNPs electrodeposited and Tyrosinase (Tyr). The occurrence of direct electron transfer between the electrode surface and the Tyr active site was verified by cyclic voltammetry, yielding the following parameter values: formal redox potential of 0.115 V. The developed Tyr-AuNPs/BDD biosensor exhibits good sensitivity, stability, and reproducibility for the determination of phenol by SWV. The third proposed biosensor was developed based on acetylcholinesterase, gold nanoparticles and poly (allylamine hydrochloride) film on the surface of screen printed carbon electrodes (SPCE) for the determination of pesticides using a portable micromachined flow injection system. The AChE-AuNPs/SPCE biosensor presented a limit of detection of 5.0 x 10-8 mol L-1 for Diuron. In addition, the biosensor showed good sensitivity, stability and reproducibility for Diuron determination in water samples. Finally, a novel electrochemical immunosensor using electrodeposited gold nanoparticles modified-screen-printed carbon electrodes (AuNPs/SPCEs) was developed for the determination of prolactin.The variables involved in the preparation of the immunosensor and the electrochemical detection step were optimized, which presented a limit of detection of 10 ng mL-1. The analytical usefulness of the immnunosensor for the analysis of real samples was demonstrated by analyzing human serum spiked with PRL at two different concentration levels. / Primeiramente desenvolveu-se uma nova arquitetura de um biossensor para glicose utilizando-se a enzima glicose oxidase (GOx) imobilizada em nanotubos de carbono funcionalizados (CNTs) e dihexadecil hidrogenio fosfato (DHP) sobre a superficie de carbono vitreo (GCE). Resultados de voltametria ciclica apresentaram um par de picos redox bem definidos, correspondente a transferencia eletronica direta da GOx para o eletrodo, com o potencial formal de -0,418 V (vs. Ag/AgCl (KCl 3,0 mol L-1)). O biossensor foi aplicado na determinacao de glicose, o qual mostrou boas reprodutibilidade, estabilidade e seletividade. O segundo biossensor desenvolvido foi aquele utilizando-se a enzima tirosinase (Tyr) imobilizada em nanoparticulas de ouro sobre a superficie de um eletrodo de diamante dopado com boro. Resultados de voltametria ciclica apresentaram um par de picos redox bem definidos, correspondente a transferencia eletronica direta da Tyr. As determinacoes de fenol foram realizadas por SWV e o biossensor proposto apresentou um limite de deteccao de 0,07 μmol L-1. Em sequencia foi proposto um biossensor para a determinacao de pesticidas utilizando-se a enzima acetilcolinesterase imobilizada sobre filme de nanoparticulas de ouro e hidrocloreto de polialilamina sobre a superficie de eletrodos de carbono impresso (SPCE). O eletrodo AChE-AuNPs/SPCE apresentou um limite de deteccao de 5,0 x 10-8 mol L-1 para Diuron, alem de boa estabilidade e reprodutibilidade para a determinacao do pesticida por amperometria. Por fim foi proposto tambem um imunossensor usando nanoparticulas de ouro eletrodepositadas sobre eletrodos de carbono impresso (AuNPs/SPCEs) para a determinacao de prolactina. Os anticorpos antiprolactina biotinilada foram imobilizados em AuNPs/SPCEs modificados com estreptavidina em um imunoensaio do tipo sanduiche envolvendo o analito e um anticorpo antiprolactina marcado com fosfatase alcalina (AP). O imunossensor proposto apresentou um limite de deteccao de 10 ng mL-1 e foi aplicado com sucesso em amostras de soro humano enriquecido com prolactina comprovando a eficacia do procedimento proposto.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5218.pdf: 2403909 bytes, checksum: d82fc82071edd00ee14aaa70f939364d (MD5) Previous issue date: 2013-03-21 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work, the development of electroanalytical methods for the determination of methotrexate (MTX), propylthiouracil (PTU), propanolol (PROP) and verapamil (VPM) in pharmaceutical formulations is described. In these methods it was employed a glassy carbon electrode (GC) modified with dihexadecyl hydrogenphosphate (DHP) or polyallylamine hydrochloride (PAH) film containing immobilized multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs). Initially, the electrochemical behavior of each modified electrode was studied by cyclic voltammetry at different scan rates for a 1.0 × 103 mol L1 potassium hexacyanoferrate (III) in 0.1 mol L1 potassium chloride solution. Applying the Randles-Sevcik equation, it was observed an increase of the active area of MWCNTs-DHP/GC and MWCNTs-PAH/GC electrodes of 1.5 and 3.1 times respectively in comparision with the GC electrode. The square wave voltammetry, differential pulse voltammetry and linear sweep voltammetry parameters were studied and optimized for each analyte and then it was selected the best technique for the development of the analytical method. In the developed method for MTX determination in pharmaceutical formulations, it was used the GC electrode modified with MWCNTs and DHP (MWCNTs-DHP/GC), employing differential pulse adsorptive anodic stripping voltammetry (DPAdASV) technique after the optimization of experimental conditions. The analytical curve obtained was linear in the MTX concentration range from 5.0 × 10-8 to 5.0 × 10-6 mol L-1, with a limit of detection (LOD) of 1.2 × 10-8. The MTX was quantified in commercial samples and the results compared with an HPLC method, and the relative errors ranged from -4.0 to 4.0%. An analytical method for determination of PTU in pharmaceutical formulations was also developed using a modified GC electrode with MWCNTs within a PAH film (MWCNTs-PAH/GC) and linear sweep adsorptive cathodic stripping voltammetry (LSAdCSV). After the optimization of experimental conditions, the analytical curve was linear in the PTU concentration range from 5.0 × 10-6 to 5.8 × 10-5 mol L-1, with a LOD equal to 1.0 × 10-6 mol L-1. The PTU was quantified in commercial samples and the results were compared with those results obtained using the British Pharmacopoeia method. The relative errors obtained were between -1.0 and 2.0%. Using DPAdASV technique and a MWCNTs-PAH/GC electrode, PROP was determined in pharmaceutical formulations. The analytical curve was linear in the concentrations range from 7.5 × 10-8 to 1.0 × 10-6 mol L-1 PROP, with LOD equal to 6.3 × 10-8 mol L-1 and the results were in close agreement whit those obtained using the Brazilian Pharmacopoeia method at a confidence level of 95 %. The relative standard deviation ranged from 2.5 and 1.2%. Finally, as a fourth electroanalytical method, a square wave adsorptive anodic stripping voltammetry (SWAdASV) was proposed for determination of VPM in pharmaceutical formulations using a MWCNTs-PAH/GC electrode. The analytical curve was linear over the VPM concentration range 5.0 × 10-9 - 1.0 × 10-7 mol L-1, with an LOD of 3.6 × 10-9 mol L-1 . The VPM was quantified in pharmaceutical samples and the results compared with results obtained using the method of the Brazilian Pharmacopoeia. / Neste trabalho descreve-se o desenvolvimento de métodos eletroanalíticos para a determinação de metotrexato (MTX), propiltiouracil (PTU), propranolol (PROP) e verapamil (VPM) em formulações farmacêuticas. Nestes métodos foi empregado um eletrodo de carbono vítreo (GC) modificado com filme dihexadecil hidrogênofosfato (DHP) ou hidrocloreto de poli(alilamina) (PAH), contendo, imobilizados, nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) tratados quimicamente. Inicialmente verificou-se o comportamento eletroquímico desses eletrodos modificados empregando-se voltametria cíclica, em diferentes velocidades de varredura, para uma solução de hexacianoferrato (III) de potássio 1,0 x 10-3 mol L-1 em cloreto de potássio 0,1 mol L-1. Aplicando-se a equação de Randles-Sevcik, observa-se um aumento da área ativa para os eletrodos MWCNTs-DHP/GC e MWCNTs-PAH/GC de 1,5 e 3,1 vezes respectivamente quando comparado com o eletrodo de GC. Os parâmetros da voltametria de onda quadrada, voltametria de pulso diferencial e voltametria linear foram estudados e otimizados para cada analito e selecionada a melhor técnica para o desenvolvimento do método analítico. No método desenvolvido para a determinação de MTX em formulações farmacêuticas, utilizouse o eletrodo de GC modificado com MWCNTs e DHP (MWCNTs-DHP/GC), empregando-se a Voltametria Adsortiva de Redissolução Anódica por Pulso Diferencial (DPAdASV), após a otimização das condições experimentais. A curva analítica obtida foi linear no intervalo de concentração de MTX de 5,0  108 a 5,0  106 mol L-1, com um limite de detecção (LD) igual a 1,2  108. O MTX foi quantificado em amostras comerciais e os resultados comparados com um método de HPLC, sendo que os erros relativos variaram de -4,0 e 4,0 %. O segundo método analítico desenvolvido foi para a determinação de PTU em formulações farmacêuticas, utilizando como eletrodo o GC modificado com MWCNTs e PAH (MWCNTs-PAH/GC). A técnica eletroanalítica selecionada foi a Voltametria Linear Adsortiva de Redissolução (LSAdCSV), após a otimização das condições experimentais. A curva analítica obtida foi linear para o PTU nas concentrações de 5,0  106 a 5,8  105 mol L-1 com LD igual a 1,0  106 mol L-1. O PTU foi quantificado em amostras comerciais, os resultados comparados com método preconizado pela Farmacopéia Britânica e os erros relativos obtidos ficaram entre 1,0 e 2,0 %. O terceiro método analítico desenvolvido foi para a determinação de PROP em formulações farmacêuticas, utilizando como eletrodo o MWCNTs- PAH/GC, sendo a técnica selecionada a DPAdASV. A curva analítica obtida foi linear no intervalo de concentração do PROP de 7,5  108 a 1,0  106 mol L-1, com LD igual a 6,3  108 mol L1.. O PROP foi quantificado em amostras comerciais e os resultados comparados com o método proposto pela Farmacopéia Brasileira. Os erros relativos obtidos ficaram entre 2,5 e 1,2 %. Na sequência, o quarto método desenvolvido foi para a determinação de VPM em formulações farmacêuticas, utilizando como eletrodo o MWCNTs-PAH/GC, sendo a técnica selecionada a voltametria de redissolução anódica de onda quadrada (SWAdASV). A curva analítica obtida foi linear no intervalo de concentrações de VPM de 5,0  109 a 1,0  107 mol L-1, com um LD igual a 3,6  109 mol L1. O VPM foi quantificado em amostras farmacêuticas e os resultados comparados com os resultados obtidos empregando o método espectrofotométrico preconizado pela Farmacopéia Brasileira.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5421.pdf: 1977328 bytes, checksum: 1fdb74c2df039b25a8f5d6b1dc05e54c (MD5) Previous issue date: 2013-06-07 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work was described the development of new architectures for biosensors, using nanomaterials. The enzyme of interest was immobilized on glassy carbon electrode modified with multi-walled carbon nanotubes chemically treated and/or gold nanoparticles within a dihexadecylphosphate or poly(allylamine hydrochloride) film. Initially, a glassy carbon electrode (GCE) modified with functionalized multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs), 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (BMIM) and tyrosinase (Tyr) within a dihexadecylphosphate (DHP) film for the development of a biosensor was proposed. MWCNTs, BMIM and Tyr were efficiently immobilized in the film using 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide/N-hydroxysuccinimide as crosslinking agents. The film characterization was realized by cyclic voltammetry (CV) in presence of catechol. The BMIM-MWCNTs nanocomposite showed good conductivity and biocompatibility with Tyr enzyme, once that the biosensor presented biocatalytic activity to the oxidation of catechol to o-quinone which was electrochemically reduced to catechol at a potential of 0.04 V. The Tyr-BMIMMWCNTs- DHP/GCE biosensor showed wide linear range, good repeatability, sensitivity and stability and, the biosensor was successfully applied in the determination of catechol in natural water samples. The second developed biosensor was based on the modification of a GCE with gold nanoparticles (AuNPs) and Tyr within a DHP film. The enzyme immobilization was performed using cystamine and glutaraldehyde as crosslinking agents. Amperometry technique was used to obtain the analytical curve that showed linear in the concentration of catechol in the range from 2.49 × 10−6 to 9.50 × 10−5 mol L−1 with a detection limit of 1.74 × 10−7 mol L−1. The Tyr-AuNPs-DHP/GCE biosensor was applied in the determination of catechol in water samples from the UFSCar Dam. The results were satisfactory when compared with a spectrophotometric method at a 95% confidence level. Finally, the modification of a GCE with MWCNTs and AuNPs within a poly(allylamine hydrochloride) (PAH) film for the development of a novel biosensor was proposed. This approach provided an efficient method used to immobilize polyphenol oxidase (PPO) obtained from the crude extract of sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam.). The principle of the analytical method is based on the inhibitory effect of sulfite on the activity of PPO, in the reduction reaction of o-quinone to catechol and/or the reaction of o-quinone with sulfite. Under the optimum experimental conditions using the differential pulse voltammetry technique, the analytical curve obtained was linear in the concentration range of sulfite from 5.0 × 10−7 to 2.2 × 10−5 mol L−1 with a detection limit of 4.0 × 10−7 mol L−1. The biosensor was successfully applied in the determination of sulfite in white and red wine samples with results in close agreement with those results obtained using a reference iodometric method at a 95% confidence level. / Neste trabalho descreve-se o desenvolvimento de novas arquiteturas para biossensores utilizando materiais nanoestruturados. A enzima de interesse foi imobilizada sobre um eletrodo de carbono vítreo modificado com nanotubos de carbono de paredes múltiplas tratados quimicamente e/ou nanopartículas de ouro em filme de dihexadecil hidrogenofosfato ou hidrocloreto de poli(alilamina). Inicialmente, foi proposto um eletrodo de carbono vítreo (GCE) modificado com nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) funcionalizados, cloreto de 1-butil-3-metil-imidazol (BMIM) e tirosinase (Tyr) em filme de dihexadecil hidrogenofosfato (DHP) para o desenvolvimento de um novo biossensor. Os MWCNTs, BMIM e Tyr foram eficientemente imobilizados no filme usando 1etil-3-(3- dimetilaminopropil) carbodiimida e N-hidroxisuccinimida, como agentes de reticulação. A caracterização do filme foi feita por voltametria cíclica (CV) em presença de catecol. O nanocompósito BMIM-MWCNTs exibiu boa condutividade e biocompatibilidade com a enzima Tyr, uma vez que o biossensor mostrou atividade biocatalítica para a oxidação de catecol a o-quinona, que foi reduzida eletroquimicamente para catecol em um potencial de 0,04 V. O biossensor Tyr- BMIM-MWCNTs-DHP/GCE apresentou ampla faixa linear, boa repetibilidade, sensibilidade e estabilidade sendo aplicado com sucesso na determinação de catecol em amostras de águas naturais. O segundo biossensor desenvolvido, baseou-se na modificação de um GCE com nanopartículas de ouro (AuNPs) e Tyr em filme de DHP. A imobilização enzimática foi realizada utilizando-se cistamina e glutaraldeído como agentes de reticulação. A técnica amperométrica foi utilizada para obtenção da curva analítica que apresentou uma faixa linear na concentração de catecol de 2,49 × 10−6 a 9,50 × 10−5 mol L−1 e um limite de detecção de 1,74 × 10−7 mol L−1. O biossensor Tyr-AuNPs-DHP/GCE foi aplicado na determinação de catecol em amostras de águas naturais, da represa da UFSCar. Os resultados foram concordantes quando comparados com as concentrações obtidas empregando-se um método espectrofotométrico de referência em um nível de confiança de 95%. Por fim, foi proposta a modificação de um GCE com MWCNTs e AuNPs em filme de hidrocloreto de poli(alilamina) (PAH) para o desenvolvimento de um biossensor. Esta abordagem proporcionou um método eficiente usado para imobilizar a enzima polifenol oxidase (PPO), obtida a partir do extrato bruto de batata doce (Ipomoea batatas (L.) Lam.). O princípio do método analítico baseia-se na inibição da atividade da PPO pelo sulfito, na reação de redução da o-quinona para catecol e/ou na reação entre o-quinona e sulfito. Empregando-se as melhores variáveis experimentais para a técnica de voltametria de pulso diferencial, a curva analítica obtida foi linear no intervalo de concentração de sulfito de 5,0 × 10−7 a 2,2 × 10−5 mol L−1 com um limite de detecção de 4,0 × 10−7 mol L−1. O biossensor foi aplicado com sucesso na determinação de sulfito em amostras de vinho branco e tinto com resultados satisfatórios em comparação com um método iodométrico de referência em um nível de confiança de 95%.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4645.pdf: 1392525 bytes, checksum: ff16f9dff6056896d391bac171f65279 (MD5) Previous issue date: 2012-07-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work voltammetric methods were developed from gemfibrozil (GEM) and bezafibrate (BZF) determination in pharmaceutical formulations for using modified glassy carbon electrode with dihexadecyl hydrogen phosphate containing carbon nanotubes treated chemically. Firstly was studied the voltammetric behavior of GEM in 0.1 mol L 1 (pH 2.0) phosphate buffer solution, was observed an irreversible oxidation peak in 1.31 V. Square-wave adsorptive stripping voltammetry was selected for GEM quantification in pharmaceuticals formulations, with the following parameters: adsorption time of 300 s, frequency of 40 Hz, a pulse amplitude of 45 mV and scan increment of 4 mV. The analytical curve was linear over the concentration range of 7.5 × 10−8 a 1.0 × 10−6 mol L−1 of GEM, represented by following ΔI (μA) = 0,086 + 1,05 × 107 [GEM] (mol L 1), correlation coefficient of 0.997 and detection limit of 5.3 × 10−8 mol L−1. The procedure developed was successfully applied to determine GEM in commercial pharmaceutical samples and the results were compared with the reference method, described in British pharmacopoeia. There was no significant difference (5 %) between the results obtained at a confidence level of 95%. The BZF determination was carried in 0.1 mol L 1 (pH 2.0) phosphate buffer solution and an irreversible peak in 1.09 V was observed. Square-wave adsorptive stripping voltammetry technique was selected for BZF determination with the following parameters: adsorption time of 180 s, frequency of 20 Hz, pulse amplitude of 40 mV and scan increment of 7 mV. The proposed method presented a linear interval between 5.0 × 10−8 a 9.1 × 10−7 mol L−1 and detection limited of 1.6 × 10−8 mol L−1. The BZF was quantified in commercials samples and the results were compared with de spectrophotometric method, with errors between 2.9 e 0.5 %. Finally for each analyte were calculated the number of electrons involved in the oxidation reaction and was proposed a possible mechanism for the oxidation reaction of these drugs, because there are no reports in the literature. / Neste trabalho foram desenvolvidos métodos voltamétricos para a determinação de genfibrozila (GEN) e bezafibrato (BZF) em formulações farmacêuticas, empregando eletrodos de carbono vítreo modificados com filme de dihexadecil hidrogênio fosfato contendo nanotubos de carbono de paredes múltiplas tratados quimicamente. Inicialmente estudou-se o comportamento voltamétrico de GEN em tampão fosfato 0,1 mol L−1 (pH 2,0), observando-se um pico irreversível de oxidação em 1,31 V. A técnica de voltametria de redissolução anódica de onda quadrada foi selecionada para a quantificação do GEN em formulações farmacêuticas, com os seguintes parâmetros avaliados: tempo de pré-concentração de 300 s, frequência de 40 Hz, amplitude de pulso de 45 mV e incremento de varredura de 4 mV. A curva analítica foi linear no intervalo de concentração de GEN de 7,5 × 10−8 a 1,0 × 10−6 mol L−1, representada pela equação ΔI (μA) = 0,086 + 1,05 × 107 [GEN] (mol L 1), com um coeficiente de correlação linear de 0,997 e um limite de detecção de 5,3 × 10−8 mol L−1. O procedimento desenvolvido foi empregado com sucesso na determinação de GEN em amostras farmacêuticas comerciais e os resultados obtidos foram comparados com o método de referencia, descrito na farmacopeia britânica. Não houve diferença significativa (5,0 %) entre os resultados obtidos a um nível de confiança de 95%. A determinação do BZF foi realizada em tampão fosfato 0,1 mol L−1 (pH 2,0) sendo observado um pico de oxidação irreversível em 1,09 V. A técnica de voltametria de redissolução anódica de onda quadrada foi selecionada para a determinação de BZF com os seguintes parâmetros otimizados: tempo de pré-concentração de 180 s, frequência de 20 Hz, amplitude de pulso de 40 mV e incremento de varredura de 7 mV. O método proposto apresentou uma curva analítica para BZF variando entre 5,0 × 10−8 e 9,1 × 10−7 mol L−1 e um limite de detecção de 1,6 × 10−8 mol L−1. O BZF foi quantificado em amostras comerciais e os resultados comparados com o método espectrofotométrico, os erros obtidos variaram entre 2,9 e 0,5 %. Finalmente, para cada analito foram calculados o número de elétrons envolvidos na reação de oxidação e foi proposto um possível mecanismo para reação de eletrooxidação destes fármacos, uma vez que, não relatos na literatura.

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:17Z : No. of bitstreams: 1 000834700_20200318.pdf: 184642 bytes, checksum: fbcd8fa465c5a4865a68b657cb97f2ed (MD5) / Revestimentos anticorrosivos híbridos siloxano-PMMA reforçados por nanotubos de carbono, óxido de grafite e óxido de grafite reduzido foram sintetizados utilizando-se o processo sol-gel. Inicialmente as nanoestruturas de carbono foram caracterizadas por espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X (XPS), espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os híbridos siloxano-PMMA foram preparados a partir da polimerização radicalar do monômero metacrilato de metila (MMA) com o 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano (MPTS), utilizando o iniciador térmico peróxido de benzoíla (BPO), seguida da hidrólise e condensação do tetraetoxisilano (TEOS) catalisada por ácido. Os nanotubos de carbono de parede única foram dispersos utilizando-se o surfactante dodecil sulfato de sódio (SDS) e ácido palmítico, e então foram adicionados na concentração molar de C/Si = 0,018%. O óxido de grafite (GO) foi adicionado tanto na forma de pó quanto na forma de solução disperso em água/etanol, nas concentrações 0,01%, 0,05%, 0,1% e 0,5% (razão molar C/Si). A amostra contendo 0,05% de solução dispersa de óxido de grafite foi utilizada para estudo da redução do óxido de grafite, utilizando o agente redutor ácido ascórbico em três concentrações (razão molar ácido ascórbico/GO: 0,24, 2,4 e 24). A análise estrutural e morfológica dos híbridos foi realizada por ressonância magnética nuclear de 29Si (RMN), espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X (XPS), espectroscopia Raman, microscopia de força atômica (AFM) e medidas de molhabilidade. Termogravimetria foi realizada para análise das propriedades térmicas e medidas de microdureza e microscratch para análise das propriedades mecânicas dos híbridos. Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) foi usada para avaliar a eficiência anticorrosiva dos... / Anticorrosive coatings siloxane-PMMA hybrid reinforced by carbon nanotubes, graphite oxide and reduced graphite oxide were synthesized using the sol-gel process. Initially, the carbon nanostructures were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The siloxane-PMMA hybrids were prepared from the radical polymerization of methyl methacrylate monomer (MMA) with 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTS) using the thermal initiator benzoyl peroxide (BPO), followed by hydrolysis and condensation of tetraethoxysilane (TEOS) acid catalyzed. The single-walled carbon nanotubes were dispersed using the surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) and palmitic acid, and then they were added in a molar concentration of C/Si = 0.018%. Graphite oxide (GO) was added both in powder form and in the form of dispersed solution in water/ethanol at 0.01%, 0.05%, 0.1% and 0.5% concentrations (molar ratio C/Si). The sample containing 0.05% of dispersed graphite oxide solution was used to study the reduction of graphite oxide using the ascorbic acid reducing agent in three concentrations (molar ratio of ascorbic acid/GO: 0.24, 2.4 and 24). The structural and morphological analysis of the hybrids were performed by 29Si nuclear magnetic resonance (NMR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, atomic force microscopy (AFM) and wettability measurements. Thermogravimetric analysis was performed for analysis of thermal properties, and hardness measurements and microscratch for analysis of mechanical properties of the hybrids. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used to evaluate the coatings anticorrosion efficiency after long-term exposure in saline environment. The presence of low concentrations of graphite oxide and carbon nanotubes led to increased thermal stability, hardness, scratch...