Neste trabalho desenvolveu-se um sensor eletroquímico a partir da modificação de superfície de um eletrodo de carbono vítreo com nanopartículas metálicas de Pt e intermetálicas de NiSb suportadas em carbono Vulcan® XC72. Tal modificação visou à obtenção de um sensor de baixo custo, simples e rápido para determinação do cloridrato de tetraciclina (TTC). A tetraciclina é um fármaco com propriedades antibióticas amplamente utilizado na saúde humana e animal devido sua baixa toxicidade e fácil obtenção. A modificação de superfície do eletrodo de trabalho foi realizada a partir da adição de uma suspensão das nanopartículas em dimetilformamida (DMF) (1 mg/1 mL) sobre a superfície do eletrodo previamente limpo e os estudos voltamétricos conduzidos utilizando as técnicas de voltametria cíclica, voltametria de pulso diferencial e cronoamperometria. Como consequência dos resultados obtidos, prosseguiu-se apenas com os estudos da nanopartícula de Pt na construção de um sensor para determinação da TTC. As nanopartículas apresentam propriedades diferentes daquelas exibidas pelo mesmo material quando estes se encontram em partículas de maior tamanho como bulks, e dentre suas principais características, o aumento da área superficial provocado pela modificação do eletrodo mostrou resultados promissores na detecção e quantificação do analito. Após diversos estudos sobre o eletrólito de suporte e o pH, obteve-se a melhor resposta voltamétrica em solução de tampão fosfato 0,10 mol L-1 pH 3,0 através da voltametria cíclica tanto na determinação do analito em água purificada quanto na determinação em urina sintética. O eletrodo modificado com nanopartículas de Pt apresentou resposta linear na faixa de 9,99 e 44,01 µmol L-1, limite de detecção 4,28 µmol L-1 e limite de quantificação 14,26 µmol L-1. A aplicação do eletrodo em uma amostra de urina sintética ocorreu com sucesso, alcançando um valor de concentração com diferença de 3% para o valor real. / In this work it was developed an electrochemical sensor by the surface modification of a glassy carbon electrode with metallic Pt nanoparticles and intermetallic NiSb nanoparticles in Vulcan® XC72 carbon as the support. Such surface modification sought to obtain a low cost sensor, easy to work and quick working to determine tetracycline hydrochloride. The tetracycline is a drug with antibiotics properties widely used in human and animal treatment due to its low toxicity and easy obtainability. The surface modification of the work electrode was accomplished through the addition of a suspension of the nanoparticles in dimethylformamide (1 mg/1 mL) in the electrode surface previously cleaned and the voltammetric studies conducted with the use of techniques such as cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry and chronoamperometry. As a consequence of the obtained results, only the studies with the sensor developed with Pt nanoparticles were continued for the tetracycline determination. The nanoparticles presents different properties of those shown by the same material when these are in bigger forms, such as bulks and among the main characteristic, the superficial area increase caused by the electrode modification shown promising results for the detection and quantification of the analyte. After several studies about the supporting electrolyte and the pH, it was obtained a better voltammetric response in phosphate buffer solution 0.1 mol L-1 and pH 3.0 for the determination of the analyte in purified water and synthetic urine. The modified electrode with metallic Pt nanoparticles had a linear response in the range 9.99 to 44.01 µmol L-1 with a detection limit of 4.28 µmol L-1 and quantification limit of 14.26 µmol L-1. The electrode application in a synthetic urine sample was a success, reaching concentration values with a difference within 3% of the real value.

A glicose é um açúcar redutor importante na dieta humana, sendo abundante em diversos alimentos, como sucos de frutas, mel, iogurtes e refrigerantes e pode ser facilmente ingerido e metabolizado. Ela fornece a energia para o corpo humano, entretanto, diversos desequilíbrios metabólicos estão associados com variações no teor de glicose no sangue, saliva ou urina. Sendo assim é preciso desenvolver métodos de baixo custo, simples e rápidos que permitam o monitoramento deste metabólito. Portanto, no presente trabalho foi desenvolvido e caracterizado um eletrodo composto por uma superfície bifuncional de Pt/Au, onde a superfície de Au foi modificada com uma monocamada auto-organizada de cistamina na qual foi ancorada a enzima glicose oxidase e a superfície da Pt com ferroceno, para determinação de glicose em amostras alimentícias. O eletrodo foi construído utilizando-se um eletrodo de platina, sobre o qual foram eletrodepositado nanoestruturas de ouro, através de voltametria linear em uma solução contendo o ânion tetracloroáurico. As nanoestruturas de ouro foram modificadas com o alcanotiol cistamina, formando uma camada auto-organizada, para servir de plataforma para ancoragem da glicose oxidase. O peróxido de hidrogênio, que é um dos produtos da reação enzimática foi determinado na platina modificada com ferroceno. Sendo assim, as nanoestruturas de ouro serviriam de sítios específicos para as enzimas, e a platina modificada com ferroceno servirá para quantificar o produto da reação enzimática. Para a detecção da glicose foram construídos três eletrodos, o eletrodo embutido (EE) para detecção de glicose em refrigerantes, o eletrodo por evaporação de platina (EEP) para detecção de glicose em amostras de iogurte e o ultramicroeletrodo (UME) para futuras aplicações de detecção de glicose por métodos não invasivos. Encontrou-se um limite de detecção de 2,4 µmol L-1 para o eletrodo EE, de 2,2 µmol L-1 para o eletrodo EEP e 0,03 µmol L-1 para o UME. Foram realizados diversos tratamentos estatísticos como erro relativo, desvio padrão e incertezas para verificar a resposta do eletrodo. Por fim, os eletrodos desenvolvidos foram aplicados na detecção de glicose em amostras de refrigerantes, chás e iogurtes, e obteve-se uma resposta satisfatória para a detecção do analito nestas amostras. / Glucose is a reducing sugar very important in the human diet and is abundant in many foods, such as fruit juices, honey, yogurt and soft drinks and can be easily ingested and metabolized. It provides the energy for the human body perform its healthy functioning. However, many metabolic imbalances associated with variations in the level of glucose in the blood, urine or saliva. Therefore it is necessary to develop methods cheap, simple and quick to allow the monitoring of this metabolite. Therefore, in the present work was developed and characterized an electrode composed of a bifunctional surface Pt/Au, where Au surface was modified with a selforganized monolayer of cystamine which was anchored in the enzyme glucose oxidase and the surface of Pt with ferrocene for the determination of glucose in food samples. The electrode was constructed using a platinum electrode, which was electrodeposited gold nanostructures, using the technique of linear voltammetry in a solution containing the anion tetrachloroauric. The gold nanostructures were modified with cystamine alkanethiol forming a self-organized layer to serve as a platform for anchoring the glucose oxidase. Hydrogen peroxide, which is a product of the enzyme reaction, was determined in the platinum modified with ferrocene. Therefore, the gold nanostructures serve as sites for specific enzymes, and platinum modified with ferrocene serve to quantify the product of the enzymatic reaction. For detection of glucose were built three electrodes, the electrode embedded (EE) for detecting glucose in soft drinks, the electrode by evaporating platinum (EEP) for detection of glucose in samples of yogurt and ultramicroelectrode (UME) for future sensing applications glucose through non-evasive. We found a detection limit of 2.4 µmol L-1 to the electrode EE, 2.2 µmol L-1 to the electrode EEP and 0.03 µmol L-1 for UME. Various statistical treatments were performed as relative error, standard deviation and uncertainties to check the response of the electrode. Finally, the electrodes developed were applied to the detection of glucose in samples of soft drinks, teas and yogurts, which gave a satisfactory response to the detection of the analyte in food samples.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-01T19:55:26Z No. of bitstreams: 1 RaelsonCosta.pdf: 2023784 bytes, checksum: f94eb25d7d645bc252a2d1a75f80a8ee (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T19:55:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RaelsonCosta.pdf: 2023784 bytes, checksum: f94eb25d7d645bc252a2d1a75f80a8ee (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / This work presents the development of an electrochemical sensor obtained from the modification of the polyurethane graphite composite electrode with Ag-A zeolite, an aluminosilicate of LTA structure modified with Silver, and its application in the determination of chloride ions, Cl-, in samples of Fuel ethanol. The aluminosilicates were synthesized by the hydrothermal method and characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy. The obtained materials were then used as modifiers in the proportion of 10% in GPU electrodes, in order to make a comparison between the electrodes without modification and modified with Na-A and Ag-A using the technique of voltammetry of Cyclic. The results showed that the incorporation of Ag into the pores of the material promotes an improvement in the electrical and analytical properties of the electrode. The analytical response of the sensor in the determination of the Clion showed that the GPU-Ag-A electrode responds selectively to the chloride in terms of the decrease in peak current compared to the GPU or GPU-Na-A electrodes. The best response was obtained with electrodes modified with 10% Ag-A. With this percentage composition, the experimental conditions, deposition potential, deposition time, ladder potential, frequency and pH were optimized for analysis by square wave voltammetry in an electrochemical cell containing 2.0 mL of ethanol, 8.0 mL of NaNO3 1.0 mol L-1 and a Clconcentration of 2.5 × 10-5 mol L-1. The Ag-A modified sensor was then evaluated for electroanalytical determination of Clions in fuel ethanol samples presenting linear response. Good results were obtained for the detection limit (3,21 x 10-6 mol L-1), quantification limit (1.07 x 10-5 mol L-1), recovery (87%) and linearity (0.998) . Cu+2 and SO4-2 ions, present in the analysis matrix, did not present significant interference in chloride determination. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sensor eletroquímico obtido a partir da modificação do eletrodo compósito de grafite poliuretana com zeólita Ag-A, um aluminosilicato de estrutura LTA modificado com Prata, e sua aplicação na determinação de íons cloreto, Cl-, em amostras de etanol combustível. Os aluminosilicatos foram sintetizados através do método hidrotérmico e caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura. Os materiais obtidos foram, então, utilizados como modificadores na proporção de 10% em eletrodos GPU, a fim de realizar-se uma comparação entre os eletrodos sem modificação e modificados com Na-A e Ag-A mediante a utilização da técnica de voltametria de cíclica. Os resultados mostraram que a incorporação do Ag aos poros do material promove uma melhora nas propriedades elétricas e analíticas do eletrodo. A resposta analítica do sensor na determinação do íon Cl-, mostrou que o eletrodo GPU-Ag-A responde de maneira seletiva ao cloreto, em termos de diminuição de corrente de pico, comparado aos eletrodos GPU ou GPU-Na-A. A melhor resposta foi obtida com eletrodos modificados com 10% de Ag-A. Com esta composição percentual, as condições experimentais, potencial de deposição, tempo de deposição, potencial de escada, frequência e pH, foram otimizadas para analise por voltametria de onda quadrada, em uma célula eletroquímica contendo 2,0mL de etanol, 8,0mL de NaNO3 1,0 mol L-1 e uma concentração de Clde 2,5×10-5 mol L-1. O sensor modificado com Ag-A foi então avaliado para determinação eletroanalítica de íons Clem amostras de etanol combustível apresentando resposta linear. Bons resultados foram obtidos para o limite de detecção (3,21×10-6 mol L-1), limite de quantificação (1,07×10-5 mol L-1 ), recuperação (87%) e linearidade (0,998). Íons Cu2+ e SO4-2, presentes na matriz de analise, não apresentaram interferência significativa na determinação do cloreto.

Neste trabalho, 2 diferentes procedimentosforam utilizados para a extração de lignina a partir do licor negro, caracterizando-se quimicamente as amostras de lignina obtidas em relação a umalignina comercial, visando a aplicação no desenvolvimento de sensores voltamétricos. A análise elementar, espectroscopia na região do infravermelho, análise térmica e caracterização eletroquímica do material mostraram que, tanto a origem da lignina quanto a metodologia de obtenção da mesma, a partir do licor negro, podem fornecer materiais com propriedades químicas distintas, embora possuam comportamento eletroquímico similar. Observou-se, também, que a lignina só pode ser armazenada na forma sólida,devido à oxidação pelo oxigênio dissolvidodurante o tempo em que a solução mãe é armazenada.No entanto, a oxidação dalignina é necessária quando se tem por objetivo o desenvolvimento de sensores voltamétricos, devido a predominância de carbonos sp2na estrutura químicaoxidada, condição em que se obtém maior condutividade. Constatou-se também a necessidade de utilizar um transdutor metálico para o desenvolvimento de eletrodos qumicamente modificados com este material, visto que os eletrodos de carbono modificados com lignina oxidada ou não oxidada não apresentaram atividade eletroquímica. Devido à pequena porcentagem de enxofre existente na estrutura química, a lignina oxidada tende a se organizar pelos grupamentos SH quando na presença de ouro, expondo os grupamentos quinônicos eletroativos. A lignina oxidada ainda foi utilizada no preparo de eletrodo de pasta de carbono com nanopartículas de ouro, na qual a lignina oxidada impregnada no grafite atua como redutor \"in-situ\" do ouro, permitindo o preparo de um sensor voltamétrico versátil, capaz de realizar a determinação de ácido ascórbico, dopamina, nitrito e iodato. No que tange ao comportamento eletroquímico de fármacos e estudos de interação fármaco-DNA, eletrodos de carbono foram modificados com DNAdupla fita com a finalidade de monitorar a interação DNA-Gemcitabina.O fármaco não apresentou atividade eletroquímica tanto na região positiva quanto na região negativa de potencial. A interação do mesmo com o DNA promove a condensação/agregação das duplas fitas do DNA em uma primeiraetapa, seguida da clivagem do nucleosídeo guanosina, formando guanina livre. O comportamento eletroquímico de leflunomida e sulfasalazina, dois fármacos aplicados ao tratamento da artrite reumatóide, foi estudado e mecanismos de oxidação foram propostos para cada fármaco. / The chemical properties of samples of lignin, which were precipitated from black liquor using two different methodologies (precipitation with CO2 and H2SO4), were studied and the results compared to those obtained from a commercial lignin sample in order to prepare voltammetric sensors. The elementary analysis, infrared spectroscopy, thermal analysis and electrochemical characterization of the material demonstrated that both, the source of lignin and the precipitation method from the black liquor, can provide lignin samples with different chemical properties, although the electrochemical behavior of all samples has been the same. Lignin could only be stored in solid form as lignin in the black liquor is slowly and quantitatively oxidized by dissolved oxygen, preventing the extraction procedures. However, the lignin as extracted from black liquor cannot be used to modify solid electrodes due its high resistivity. The previous oxidation of the all material was necessary when the aim was its application on the sensors development. The electrical conductivity in the oxidized lignin was achieved, probably due to the predominance of sp2 hybridized carbon atoms, which improved orbital overlapping in the material. In addition, it was necessary to use a metallic transducer to produce electrodes modified with films of lignin with good electrochemical activity. The films drying time was also important parameter, which suggested a specific organization of lignin macromolecules over the electrode surface. Due to the small percentage of sulfur in the material, the oxidized lignin tended to be organized by the SH groups in the presence of metallic substrates, exposing its electroactive quinone groups. The oxidized lignin was further used to prepare carbon paste electrodes modified with gold nanoparticles, in which the impregnated oxidized lignin on graphite acted as an \"in situ\" reducing agent towards HAuCl4.The resulting composite allowed the preparation of a versatile voltammetric sensor, capable of detecting ascorbic acid, dopamine, nitrite and iodate. Regarding the electrochemical behavior and drug interaction studies DNA-molecule, carbon electrodes were modified with double strand DNA with the purpose of monitoring Gemcitabine-DNA interaction. The drug showed no electrochemical activity both, in the positive and the negative potential. The Gemcitabine-DNA interaction promoted condensation / aggregation of the double strand DNA in a first step, followed by cleavage of the nucleoside guanosine in the form of free guanine. In addition, the electrochemical behavior of sulfasalazine and leflunomide, two pharmacological compounds applied to the treatment of rheumathoid arthritis, were studied and their oxidation mechanisms were proposed.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-09-19T17:06:54Z No. of bitstreams: 1 JosimarAraujo.pdf: 950712 bytes, checksum: 6ec752a1c9c3751ffeba0d040eb09762 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-19T17:06:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JosimarAraujo.pdf: 950712 bytes, checksum: 6ec752a1c9c3751ffeba0d040eb09762 (MD5) Previous issue date: 2017-09-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The present work describes a study of the construction of an electrochemical sensor involving sol-gel process and molecular imprinting for detection of triclosan. The sol-gel process is a process in which a network is formed from a solution, by progressively changing a liquid precursor, from a sol to a gel and, in most cases, finally to a dry network. In turn, molecular imprinting is a method of induced formation of some predetermined selectivity recognition element for some template molecule. Thus, for the determination of the template molecule triclosan, 5-chloro-2-(2,4-dichlorophenoxy)-phenol, the following steps were performed: 1) verification of a glassy carbon electrode modified with chitosan and multi-walled carbon nanotubes, and molecularly imprinted siloxanes, would be suitable for the voltammetric detection of triclosan; 2) to observe if a network would be formed with the sol-gel process and to evaluate the mechanical stability of the electrochemical sensor constructed; 3) to evaluate the modified electrode as an electrochemical sensor with selectivity, specificity and detection limit for the determination of triclosan in aqueous solutions; 4) to verify the applicability of the proposed sensor by detecting of triclosan oxidation in real samples. The results showed that glassy carbon electrode modified with chitosan, multi-walled carbon nanotubes and molecularly imprinted siloxanes, constructed by sol-gel and molecular imprinting processes, presented mechanical stability, sensitivity, selectivity, specificity and applicability as an electrochemical sensor for the detection of triclosan in commercial samples of physical moisturizer and of toothpaste. / O presente trabalho descreve um estudo da construção de um sensor eletroquímico envolvendo processo sol-gel e impressão molecular para detecção de triclosan. O processo sol-gel é um procedimento no qual uma rede é formada a partir de uma solução. Esta formação é por meio de uma mudança progressiva deste líquido inicial, de um sol para um gel e, na maioria dos casos, finalmente para uma rede seca. Por sua vez, a impressão molecular é um método de formação induzida de elementos de reconhecimento com seletividade predeterminada para alguma molécula molde. Assim, para a determinação da molécula molde triclosan, 5-cloro-2- (2,4-diclorofenoxi)-fenol, as seguintes etapas foram executadas: 1) verificar se um eletrodo de carbono vítreo modificado com quitosana, nanotubos de carbono de paredes múltiplas e siloxanos molecularmente impressos seria adequado para a detecção voltamétrica do triclosan; 2) averiguar a formação de uma rede com o processo sol-gel e avaliar a estabilidade mecânica do sensor eletroquímico construído; 3) avaliar a sensibilidade do eletrodo modificado como um sensor eletroquímico com seletividade, especificidade e limite de detecção para a determinação de triclosan em soluções aquosas; e 4) comprovar a aplicabilidade do sensor proposto mediante a detecção de sinal de oxidação de triclosan em amostras reais. Os resultados mostraram que eletrodos de carbono vítreo modificados com quitosana, nanotubos de carbono de paredes múltiplas e siloxanos molecularmente impressos, construídos por processo sol-gel e impressão molecular, apresentaram estabilidade mecânica, sensibilidade, seletividade, especificidade e aplicabilidade como um sensor eletroquímico para a detecção de triclosan em amostras comerciais de hidratante corporal e de creme dental.

Orientador: Yoshitaka Gushikem / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:21:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_LucasSamuelSoaresdos_M.pdf: 849824 bytes, checksum: c851854489d52e302069aa7b55903044 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: No presente trabalho realizou-se a síntese do óxido misto SiO2/SnO2 através do processo sol-gel e sobre esse óxido misto realizou-se a síntese in-situ de ftalocianina de manganês (II). Esse material foi caracterizado por técnicas físicas e químicas e seu potencial como sensor foi estudado utilizando técnicas eletroquímicas. Através da técnica de fluorescência de raios-X, determinou-se a concentração de 15% em massa de SnO2 no óxido misto. O valor de área superficial foi de As(BET) = 299 m.g, com uma predominância de microporos em sua estrutura. Imagens obtidas por MEV e mapeamentos obtidos por EDS, mostraram uma boa dispersão dos elementos no óxido misto e no material SiO2/SnO2/MnPc. Através de medidas de reflectância difusa e IV-TF, foi possível observar a presença da ftalocianina de manganês (II) no material SiO2/SnO2/MnPc. Para a caracterização eletroquímica do material foram utilizados dois tipos de eletrodo: o eletrodo de pasta de carbono e o eletrodo de disco rígido. Ambos os eletrodos apresentaram uma relação linear entre a corrente de pico catódico e a concentração de O2, mostrando que podem ser aplicados como sensores. O eletrodo de disco rígido apresentou melhor desempenho, com maior resistência mecânica, melhor reprodutibilidade e tempo de vida útil mais longo. O mecanismo de eletrocatálise ocorrido envolveu 4 elétrons na reação, como é preferível, já que forma água como produto da reação: O2 + 4 e + 4 H 2 H2O / Abstract: In this work the preparation of the mixed oxide SiO2/SnO2 by sol-gel processing method and the in-situ synthesis of manganese (II) phthalocyanine in the pores of the matrix are described. By means of X-ray fluorescence technique, the concentration of SnO2 in mixed oxide was determined as being 15 wt%. The specific surface area As(BET) = 299 m.g with micropores predominance in the structure were found. Images obtained by SEM and mappings by EDS showed a homogeneous dispersion of the components in the SiO2/SnO2/MnPc material. MnPc in the pores of the matrix was characterized by the solid state UV-Vis diffuse reflectance and by FT-IR techniques. The usefulness of the material as an electrochemical sensor for dissolved oxygen in water was studied. Electrochemical studies were carried out by using two types of electrodes: (a) carbon paste modified and (b) hard pressed graphite disk. Both electrodes showed a linear relationship between catodic peak current and the concentration of O2, indicating that they can be applied as an electrochemical sensors of dissolved oxygen in water. The hard pressed disk electrode showed a better performance towards oxygen determination since it presents a greater mechanical resistance associated with better reproducibility and longer useful lifetime. The electrocatalytic oxidation involved four electrons, a preferable mechanism in the present case since only water as the reaction product is produced: O2 + 4 e + 4 H 2 H2O / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestre em Química

Orientador: Yoshitaka Gushikem / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T23:27:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_WilliamdaSilva_D.pdf: 740346 bytes, checksum: bbae1435b7392cf211b02cc55af7333d (MD5) Previous issue date: 2005 / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_Ana Elisa.pdf: 1011464 bytes, checksum: 0fe4be232b2f56c521e72d6557985d3c (MD5) Previous issue date: 2010-02-09 / The developmental impulse of the present time has caused a continuous degradation of the environment, which increases the need of monitoring the contaminant levels launched in the natural water courses and industrial effluents. In this context, it is crucial to develop new methodologies of determination and quantification of various types of pollutants, with rapidity, selectivity and sensitivity, characteristics which were found in the chemically modified electrodes (CMEs). Many industrial processes are polluting the sources of water resources, such as the petrochemical industries and paper and cellulose industries. From those, sulfide is frequently set free causing serious demages due to its high toxicity, even in low concentrations, which suggests methods of detention of sulfide of high sensitivity, reduced time and low cost. Some analytical methodologies for the detention of sulfide are based on the reaction with methylene blue, which has recognized mediating electron capacity. Accordingly, the development and characterization of CMEs, modified with silica-niobium-methylene blue possess promising characteristics and great potential of use in these analyses. Studies of the voltametric behavior of CMEs had been carried through with different concentrations of SNAM. Beyond the effect of the paste composition, also the effect of the type of electrolyte support and of the pH had been investigated. The CMEs had been studied by cyclic voltammetry, linear voltammetry and chronoamperometry technique, presenting good reply to the ion sulfide in the linear response range between 7.59 x 10¬6 and 6,34 x 10¬5 moI L¬ 1, with correlation coefficient (r) of 0, 9979, detection limit of 2,03 x 10-6mol L-1 and quantification limit of 6,77 x 10¬6 moI L¬ 1. The results gotten in this work has allowed to conclude that the carbon paste modified with SNAM presents a good analytical performance for analysis of sulfide in samples of environmental interest / O impulso desenvolvimentista da atualidade tem provocado a necessidade de se monitorar continuamente o teor de contaminantes lançados nos cursos de águas naturais e efluentes industriais. Neste contexto, é essencial o desenvolvimento de novas metodologias de determinação e quantificação de diversos tipos de poluentes, com rapidez, seletividade e sensibilidade, características estas, encontradas nos eletrodos quimicamente modificados (EQM). Vários processos industriais são fontes poluidoras dos recursos hídricos, tais como indústrias petroquímicas, de papel e celulose. O sulfeto é frequentemente liberado por essas indústrias e causa sérios danos devido a sua alta toxicidade mesmo em baixas concentrações, o que sugere métodos de detecção de sulfeto de alta sensibilidade, tempo reduzido e baixo custo. Várias metodologias analíticas para detecção de sulfeto se baseiam na reação com azul de metileno, que por sua vez possui reconhecida capacidade mediadora de elétrons. Nesse sentido o desenvolvimento e caracterização de EQM modificado com sílica-nióbio-azul de metileno, possui características promissoras e grande potencial de utilização nessas análises. Foram realizados estudos do comportamento voltamétrico de EQMs de pasta de carbono modificados com diferentes concentrações de SNAM. Foram investigados além do efeito da composição da pasta, efeitos do tipo de eletrólito suporte e do pH. O EQM foi estudado por voltametria cíclica, voltametria linear e cronoamperometria, apresentando boa resposta ao íon sulfeto nas faixas lineares de concentração de 7.59 x 10-6 a 6.34 x 10-5 mol L-1, com coeficientes de correlação (r) de 0,9979, limite de detecção de 2,03 x 10-6mol L-1 e limite de quantificação de 6,77 x 10-6 mol L-1. Os resultados obtidos neste trabalho permitiram concluir que a pasta de carbono modificada com SNAM apresenta um bom desempenho analítico para análise de sulfeto, garantindo boa sensibilidade, o que pode tornar-se uma alternativa vantajosa para determinação de sulfeto em amostras de interesse ambiental

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-20T15:45:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Alexandre K. P. Souza.pdf: 3464696 bytes, checksum: e78461b89f866435b0635d96ae2a3f7d (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-20T15:45:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Alexandre K. P. Souza.pdf: 3464696 bytes, checksum: e78461b89f866435b0635d96ae2a3f7d (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-20T15:46:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Alexandre K. P. Souza.pdf: 3464696 bytes, checksum: e78461b89f866435b0635d96ae2a3f7d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T15:46:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Alexandre K. P. Souza.pdf: 3464696 bytes, checksum: e78461b89f866435b0635d96ae2a3f7d (MD5) Previous issue date: 2016-12-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Electronic devices for applications in the field of electronic instrumentation in the offshoot of analytical chemistry research have great interest in the field of research related to the academic environment, as well as in the industrial environment. With the objective of extracting information and relevant data of chemical compounds, both from the qualitative point of view, as well as from the quantitative point of view, it is necessary in electrochemical analyzes, the presence of specific electrochemical sensors connected to electronic circuits, thus forming Electrochemical systems designed with the purpose of processing and extracting data information related to the physico-chemical effects occurring on the surface of the sensor due to reactions in the chemical substance or compound of interest in a particular analysis. This work deals with the research, study and development of topologies of electronic circuits, known as potentiostat, having as main objective, the task of conditioning of electrical signals from an electrochemical sensor, called electrochemical cell of three electrodes. The results demonstrated in this work are concentrated in the graphs of electrical voltages and currents, directly related to the chemical parameters of a sample under analysis, being these results obtained through experimental tests, applying the cyclic voltammetry method. Experimental tests were performed with circuit topologies connected to a cell, for the analysis of data obtained and validation of proposed potentiostat circuit topologies. / Dispositivos eletrônicos voltados para aplicações na área de instrumentação eletrônica no ramo de pesquisas em química analítica possuem grande interesse de desenvolvimento, nos campos de pesquisas relacionados ao meio acadêmico, assim como, no ambiente industrial. Com o objetivo de extrair informações e dados relevantes de compostos químicos, tanto do ponto de vista qualitativo, bem como do ponto de vista quantitativo, faz-se necessário em análises eletroquímicas, à presença de sensores eletroquímicos específicos conectados a circuitos eletrônicos, formando desta maneira sistemas eletroquímicos, projetados com a função de processar e extrair informações de dados relacionados aos efeitos físico-químicos, que ocorrem na superfície do sensor, devido a reações na substância ou composto químico de interesse em determinada análise. Este trabalho aborda a pesquisa, estudo e desenvolvimento de topologias de circuitos eletrônicos, conhecidos como potenciostato, tendo por tarefa o condicionamento de sinais elétricos provenientes de um sensor eletroquímico, designado de célula eletroquímica de três eletrodos. Os resultados demonstrados neste trabalho estão concentrados no levantamento de gráficos de sinais elétricos de tensões e correntes, relacionados diretamente a parâmetros químicos de uma amostra em análise, sendo estes resultados obtidos através de testes experimentais, aplicando o método de voltametria cíclica. Foram realizados testes experimentais com as topologias de circuitos conectados a uma célula, para a análise dos dados obtidos e validação das topologias de circuitos de potenciostatos propostos

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2017-09-29T01:08:32Z No. of bitstreams: 1 Andressa_G_Rosenberger_2017.pdf: 2187152 bytes, checksum: eeb5c275b57d9c489c86178a66925400 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-29T01:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andressa_G_Rosenberger_2017.pdf: 2187152 bytes, checksum: eeb5c275b57d9c489c86178a66925400 (MD5) Previous issue date: 2017-03-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Estado do Paraná (FA) / Water is a vital element in human health and a determining factor in the pace of human evolution; however, the presence of emerging pollutants threatens its quality and may endangers the well-being of people and the environment. This work stands out for the development of a composite material based on nanotechnology to be used as an electroanalitic sensor in aqueous solutions with the Metronidazole drug which is considered an emerging pollutant. Initially the polymeric fibers were produced based on ecovio® and carbon nanotubes multilayer (MWCNT’s). In order to evaluate the parameters that could interfere in the process of electrospinning and to understand the interaction between the polymer and the MWCNT’s, a fractional factorial design and physicochemical characterizations analysis were used, which were: optical micrography scanning electron microcopy (SEM), mechanical analysis, wettability by contact angle, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), differential thermal analysis (DSC) and X-ray diffraction. For the porpuse of fabricating the sensor, the fibers were calcinated and the obtained residue was characterized by SEM and FTIR. The statistical data and the images of optical microscopy and SEM showed that the addition of MWCNT’s is the parameter that most influences the diameter of the obtained microfibers (1.16 ± 0.22 µm) so that their presence decreases the diameter and results in fibers more uniform and homogeneous. After selecting the ideal conditions an experiment was done with the following process and solution parameters: concentration of ecovio® 15,00% (m/v) and MWCNT’s 0,60% (m/v); flow: 1.80 mL.h-1; distance: 16 cm and applied voltage: 18 kV. The morphology and diamater os the fibers was obtained using SEM images and showed an average diameter of 1.59±0.61 µm. It was also demonstrated a better mechanical performance after the addition of MWCNT’s to the fibers, so that they presented greter elasticity (180%) and significant increase on the elastic resistance (163%) and tensile strength (107%), besides the analysis of wettability from the contact angle suggest that the carbon-based nanomaterial is inside the polymeric microfibers. The interactions between the MWCNT’s and the polymer were better evaluated by vibracional aspects by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and showed the interaction between the MWCNT’s and the functional group C=O characteristic of the group ester of the polymers. The analysis of thermogravimetry (TGA) demonstrated a higher stability. The thermogravimetric analysis (TGA) showed a higher stability of the poly (lactic acid) component and lower resistances of the poly (butylene adipate co-terephtalate) component in the polymer blend. Besides it was necessary a constant temperature of 550 ºC during 50 minutes to the total degradation of the polymer. By differential thermal analysis (DSC) it was possible to confirm the interactions proposed by FTIR and TGA, which indicate that the interaction occurs preferentially with the aliphatic chains of the ecovio® polymer. After the calcination of the fibers, the obtained residue was characterized by FTIR and MEV and variations in the characteristics of pure MWCNT's can be observed, with reduction of the corboxylic groups for the calcined and electrospun/calcined MWCNT's, as well as the formation of lamella for the MWCNT's electrospun/calcined. The electrochemical measurements using the cyclic voltammetry technique showed that the sensor is promising for determination of Metronidazole. / A água é um elemento vital e determinante no ritmo da evolução humana, contudo a presença de poluentes emergentes ameaça sua qualidade e põe em risco o bem estar humano e ambiental. O presente trabalho destaca-se por desenvolver um material compósito formado por poli (butileno adipato co-tereftalato) (PBAT) e poli (ácido lático) (PLA) para ser utilizado como sensor eletroanalítico em soluções aquosas contendo o fármaco metronidazol. Inicialmente produziu-se fios poliméricos a base de ecovio® e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT’s). A fim de avaliar os fatores interferentes do processo e compreender a interação entre o polímero e os MWCNT’s utilizou-se um planejamento fatorial fracionário e análises de caracterização físico-química tais como: micrografia ótica, microscopia eletronica de varredura (MEV), análise mecanica, molhabilidade por angulo de contato, espectroscopia vibracional de infravermelho por transformada de Fourrier, análise termogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e difratometria de raio X (DRX).Para a construção do sensor eletroquímico as fibras foram calcinadas e o resíduo obtido foi caracterizado pelas ténicas de MEV e FTIR. Os resultados estatísticos em conjunto com as imagens de microscopia ótica e MEV demonstram que a adição de MWCNT’s é o parâmetro que mais influência no diâmetro das microfibras (1,16 ± 0,22 µm) obtidas, de modo, que sua inserção diminui este parâmetro deixando as fibras mais uniformes e homogêneas. Após a escolha das condições ideais procedeu-se um experimento com os seguintes parâmetros da solução e do processo de eletrofiação: ecovio® 15,00% (m/v) e MWCNT’s 0,60% (m/v); fluxo: 1,80 mL.h-1; distância: 16 cm e tensão: 18 kV. A morfolagia e o diâmetro das fibras foram realizadas usando as imagens de MEV e apresentam diâmetro médio de 1,59±0,61 µm. Foi evidenciado também um melhor desempenho mecanico após a inserção de MWCNT’s às fibras de modo que as fibras apresentam maior elasticidade (180%) e um aumento significativo da resistência elástica (163%) e tensão de ruptura (107%). Ademais a análise de molhabilidade por ângulo de contato sugere que o nanomaterial a base de carbono encontra-se no interior das microfibras poliméricas. As interações entre o MWCNT’s e os polímeros foram melhor avaliadas pelos espectros vibracionais de infravermelho por transformada de Fourrier (FTIR) e evidenciam a interação entre MWCNT’s e o grupamento funcional C=O, característicos dos grupamentos ésteres dos polímeros. As análises de termogravimetria (TGA) demonstram uma maior estabilidade do componente poli (ácido lático) e uma menor estabilidade do poli (butileno adipato co-tereftalato) na blenda polimérica, além disso, foi necessário uma temperatura constante de 550 ºC durante 50 minutos para degradar totalmente o polímero.Pela análise térmica diferencial (DSC) foi possível confirmar as interações propostas pelo FTIR e TGA, que indicam que a interação ocorre preferencialmente com as cadeias alifáticas do polímero ecovio®. Após a calcinação das fibras, para o preparo do sensor, o resíduo obtido foi caracterizado por FTIR e MEV e pode-se observar mudanças na caracteristica dos MWCNT’s puros com diminuição dos grupos carboxilicos para os MWCNT’s tratados termicamente e eletrofiados/calcinados, além da formação de lamelas para o MWCNT’s eletrofiados/calcinados. As medidas eletroquímicas usando a tecnica de voltametria cíclica, mostram que o sensor é promissor para determinação de metronidazol.