A eletrooxidação de etileno glicol e de seus produtos parciais de oxidação foram estudadas em eletrodos de Pt e eletrodos binários de PtRu, utilizando-se técnicas eletroquímicas fundamentais, espectroscopia de infravermelho por reflexão externa e cromatografia líquida de alta eficiência. Os resultados evidenciam um efeito catalítico na oxidação de etileno glicol com a quantidade de Ru no eletrodo até um máximo de corrente de 11mA cm-2 entre 30% a 40% em Ru. Experimentos de espectroscopia de infravermelho in situ detectaram espécies adsorvidas, como o CO, e espécies residuais contendo dois átomos de carbono. Os produtos solúveis foram glicolaldeído, ácido glicólico e CO2. Bandas bipolares de CO indicam que o etileno glicol já está totalmente dissociado no potencial de referência (0,05 V vs. RHE). Espécies contendo o grupo carbonila como o glicolaldeído também são observadas no potencial de referência (0,05 V vs RHE). A formação de CO2 é influenciada não só pela concentração do álcool em solução como também pela quantidade superficial de Ru no eletrodo. A eletrooxidação de ácido glicólico mostra a formação de CO2 a baixos potenciais (0,20 vs. RHE) e CO adsorvido a um potencial de 0,40 V. / The eletrooxidation of ethylene glycol and its partial oxidation products, glycolic acid and glycolaldehyde was studied on Pt and PtRu electrodes. Cyclic voltammetry and chronoamperometry were used for the electrochemical characterization. The nature of the reaction products and intermediates was studied by in situ Fourier transform infrared spectroscopy and high performance liquid chromatography. The oxidation reaction is catalyzed by PtRu; the maximum current density observed was 11 μA cm-2 for a ruthenium content between 30% and 40%. Adsorbed CO and residual species containing two carbon atoms as well as CO2 glycolaldehide and glycolic acid were detected by FTIR spectroscopy. Although the quantitative determination of glycolaldehyde was not possible, the results allowed an indirect estimation of this product, which starts to be formed already at 0.05V. It was found that glycolaldehyde is the main reaction product. PtRu favors the scission of the C-C bond. Thus, much higher CO coverage was found at the alloy than at pure Pt. An increase in the amount of glycolaldehyde at PtRu indicates that this material also catalyzes the scission of the C-H bond. This effect is probably due to an electronic modification of Pt caused by the presence of ruthenium, since pure Ru is not active for adsorbing or oxidizing ethylene glycol and much less Pt sites are available at PtRu.

A eletrooxidação de etileno glicol e de seus produtos parciais de oxidação foram estudadas em eletrodos de Pt e eletrodos binários de PtRu, utilizando-se técnicas eletroquímicas fundamentais, espectroscopia de infravermelho por reflexão externa e cromatografia líquida de alta eficiência. Os resultados evidenciam um efeito catalítico na oxidação de etileno glicol com a quantidade de Ru no eletrodo até um máximo de corrente de 11mA cm-2 entre 30% a 40% em Ru. Experimentos de espectroscopia de infravermelho in situ detectaram espécies adsorvidas, como o CO, e espécies residuais contendo dois átomos de carbono. Os produtos solúveis foram glicolaldeído, ácido glicólico e CO2. Bandas bipolares de CO indicam que o etileno glicol já está totalmente dissociado no potencial de referência (0,05 V vs. RHE). Espécies contendo o grupo carbonila como o glicolaldeído também são observadas no potencial de referência (0,05 V vs RHE). A formação de CO2 é influenciada não só pela concentração do álcool em solução como também pela quantidade superficial de Ru no eletrodo. A eletrooxidação de ácido glicólico mostra a formação de CO2 a baixos potenciais (0,20 vs. RHE) e CO adsorvido a um potencial de 0,40 V. / The eletrooxidation of ethylene glycol and its partial oxidation products, glycolic acid and glycolaldehyde was studied on Pt and PtRu electrodes. Cyclic voltammetry and chronoamperometry were used for the electrochemical characterization. The nature of the reaction products and intermediates was studied by in situ Fourier transform infrared spectroscopy and high performance liquid chromatography. The oxidation reaction is catalyzed by PtRu; the maximum current density observed was 11 μA cm-2 for a ruthenium content between 30% and 40%. Adsorbed CO and residual species containing two carbon atoms as well as CO2 glycolaldehide and glycolic acid were detected by FTIR spectroscopy. Although the quantitative determination of glycolaldehyde was not possible, the results allowed an indirect estimation of this product, which starts to be formed already at 0.05V. It was found that glycolaldehyde is the main reaction product. PtRu favors the scission of the C-C bond. Thus, much higher CO coverage was found at the alloy than at pure Pt. An increase in the amount of glycolaldehyde at PtRu indicates that this material also catalyzes the scission of the C-H bond. This effect is probably due to an electronic modification of Pt caused by the presence of ruthenium, since pure Ru is not active for adsorbing or oxidizing ethylene glycol and much less Pt sites are available at PtRu.

A eletro-oxidação de metanol foi estudada em eletrodos de platina monocristalina de índices de Miller (100) e (111) modificados superficialmente com metais cobre e estanho nas condições de UPD (Underpotential Deposition) e OPD (Overpotential Deposition). Os experimentos foram conduzidos em EDRMP (Eletrodo de Disco Rotatório com Menisco Pendente) em conjunto com as técnicas eletroquímicas. Os depósitos de cobre foram realizados em condições de UPD e OPD enquanto que estanho em OPD, dada as limitações de rearranjo estrutural da superfície cristalográfica do eletrodo. As análises dos resultados indicaram que o grau de recobrimento dos metais sobre o suporte é menor que uma monocamada, cerca de 10% desta. Tais resultados comparados com a literatura indicam a formação de aglomerados, ilhas, em estruturas bi e tridimensionais no caso do cobre. Em estanho foi atingido maior grau de recobrimento. No entanto, comparando os resultados para estanho com o da literatura, este não se depositou na forma de adátomos, mas como hidróxido ou sulfato. Esta forma de interação do estanho com a platina é a responsável pela diminuição do potencial de oxidação do metanol sobre o substrato. Na eletro-oxidação do metanol os melhores resultados foram obtidos na presença de estanho, no entanto ressalta-se que neste caso a influência da rotação não foi significante e as medidas de cronoamperometria indicaram melhor atividade nesta situação com o eletrodo modificado. / Methanol oxidation reaction was studied with copper and tin modified single-crystal electrodes. This study was carried out using UPD and OPD techniques using the EDRMP configurations the results showed that the coverage degree of copper and tin on platinum single-crystal as less than one monolayer (_ 10% monolayer) and possible with the formation of islands in bi and tridimenision. The deposition of copper was not good to the methanol oxidation reaction, possible due to a higher solvatation by anions at the Cu sites, conducting to a blocking effect on the Pt neighboring atoms. The tin deposition have shown a higher activity for methanol oxidation reaction. This ascribed to the hydroxides formation at tin sites, which increase the kinetics of CO oxidation following the bifunctional mechanism.

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The kinetics of dopamine oxidation was investigated by cyclic voltammetry and by square wave voltammetry using EPCM in dopamine standard solution, without and with sodium metabisulfite (additive present in the drug). By cyclic voltammetry, different scanning velocities were used as a methodology to identify the type of kinetic control, whereas square wave voltammetry was used, with the use of factorial design, to investigate how the gold electrodeposing variables influence the oxidation of DA. he effect of the pH of the medium was also investigated, using phosphate buffer at different pH. Furthermore, under optimized conditions the effect of various concentrations of DA was investigated in order to obtain an analytical curve. The results show by means of measurements by cyclic voltammetry in solutions of DA with and without metabisulfite, that the anodic current of the DA increases from potentials more positive than +0,225 V, with a peak at +0,320. Factorial design observed that sodium metabisulfite significantly decreased the peak current for oxidation of DA. In quadra wave voltammograms for EPCM in phosphate buffer solutions pH 7 containing dopamine and sodium metabisulfite, it is observed that the peak oxidation of dopamine occurs at +0.195 V, while the oxidation of the metabisulfite occurs at approximately +0.834 V. In the study of the pH effect it is verified that an increase of the current occurs when the pH value is above 6.0, while the oxidation potential of the dopamine shifts to more negative values from pH 2, having a sigmoid relation. In the parameter effect of the concentration it was possible to conclude that using this type of modification (gold electrodeposits) showed an improvement in the peak currents when compared to the unmodified electrode. The linearity ranges obtained using EPCM were 3.17 × 10-5 - 1.06 × 10-4, but it was not possible to obtain an ideal calibration curve for the determination of dopamine. / As técnicas eletroanalíticas são amplamente estudadas para quantificação de espécies de interesse biológico e farmacológico. De modo geral, apresentam alta sensibilidade e baixos custos, o que, aliado à possibilidade de miniaturização e análise em tempo real, tem gerado atenção crescente nos últimos tempos. Este trabalho descreve um sistema eletroanalítico de investigação de dopamina utilizando técnicas voltametricas através da apliacação de um eletrodo de pasta de carbono modificado com eletrodepositos de ouro (EPCM). As medidas eletroquímicas foram realizadas em um potenciostato utilizando um sistema de três eletrodos, empregando eletrodo de ouro como eletrodo de trabalho (EPCM), eletrodo de AgCl como referência e fio de platina como contra eletrodo. A cinética de oxidação de dopamina foi investigada por voltametria cíclica e por voltametria de onda quadrada utilizando o EPCM em solução padrão de dopamina, sem e com metabissulfito de sódio (aditivo presente no medicamento). Por voltametria cíclica foi utilizada diferentes velocidades de varredura como metodologia para identificar o tipo de controle cinético, enquanto que a voltametria de onda quadrada foi empregada, com uso de planejamento fatorial, para investigar como as variáveis de eletrodeposição de ouro influenciam sobre a oxidação de DA. Também foi investigado o efeito do pH do meio, utilizando-se tampão fosfato a diferentes pH. Além disso, sob condições otimizadas foi investigado o efeito de várias concentrações de DA, com a finalidade de se obter uma curva analítica. Os resultados mostram através das medidas por voltametria cíclica em soluções de DA com e sem metabissufito, que a corrente anódica da DA aumenta a partir de potenciais mais positivos que +0,225 V, apresentando um pico em +0,320. Diante do planejamento fatorial observou que o metabissulfito de sódio diminui significativamente a corrente de pico para oxidação da DA. Nos voltamogramas de onda quadra para o EPCM nas soluções tampão fosfato pH 7 contendo dopamina e metabissulfito de sódio, observa-se que o pico de oxidação da dopamina ocorre em +0,195 V, enquanto que a oxidação do metabissulfito ocorre em aproximadamente +0,834 V. No estudo do efeito do pH verifica-se que ocorre um aumento da corrente quando o valor de pH está acima de 6,0, enquanto que o potencial de oxidação da dopamina desloca para valores mais negativos desde o pH 2, tendo uma relação sigmoide. No parâmetro efeito da concentração foi possível concluir que utilizando este tipo de modificação (eletrodepósitos de ouro) mostrou uma melhora no aumento das correntes de pico quando comparado com o eletrodo não modificado. As faixas de linearidade obtidas utilizando o EPCM foram de 3,17 × 10-5 – 1,06 × 10-4, porém não foi possível obter uma curva de calibração ideal para a determinação da dopamina.

A eletro-oxidação de metanol foi estudada em eletrodos de platina monocristalina de índices de Miller (100) e (111) modificados superficialmente com metais cobre e estanho nas condições de UPD (Underpotential Deposition) e OPD (Overpotential Deposition). Os experimentos foram conduzidos em EDRMP (Eletrodo de Disco Rotatório com Menisco Pendente) em conjunto com as técnicas eletroquímicas. Os depósitos de cobre foram realizados em condições de UPD e OPD enquanto que estanho em OPD, dada as limitações de rearranjo estrutural da superfície cristalográfica do eletrodo. As análises dos resultados indicaram que o grau de recobrimento dos metais sobre o suporte é menor que uma monocamada, cerca de 10% desta. Tais resultados comparados com a literatura indicam a formação de aglomerados, ilhas, em estruturas bi e tridimensionais no caso do cobre. Em estanho foi atingido maior grau de recobrimento. No entanto, comparando os resultados para estanho com o da literatura, este não se depositou na forma de adátomos, mas como hidróxido ou sulfato. Esta forma de interação do estanho com a platina é a responsável pela diminuição do potencial de oxidação do metanol sobre o substrato. Na eletro-oxidação do metanol os melhores resultados foram obtidos na presença de estanho, no entanto ressalta-se que neste caso a influência da rotação não foi significante e as medidas de cronoamperometria indicaram melhor atividade nesta situação com o eletrodo modificado. / Methanol oxidation reaction was studied with copper and tin modified single-crystal electrodes. This study was carried out using UPD and OPD techniques using the EDRMP configurations the results showed that the coverage degree of copper and tin on platinum single-crystal as less than one monolayer (_ 10% monolayer) and possible with the formation of islands in bi and tridimenision. The deposition of copper was not good to the methanol oxidation reaction, possible due to a higher solvatation by anions at the Cu sites, conducting to a blocking effect on the Pt neighboring atoms. The tin deposition have shown a higher activity for methanol oxidation reaction. This ascribed to the hydroxides formation at tin sites, which increase the kinetics of CO oxidation following the bifunctional mechanism.