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Previous issue date: 2017-09-01 / Two novel and pioneering photoelectrochemical sensors were developed for determination of
tert-butyl hydroquinone (TBHQ) in biodiesel and edible oil samples. The former based on
composite formed by TiO2 nanoparticles and lithium tetracyanethylene (LiTCNE), and the last
based on the sensitization of CdSe/ZnS quantum dots with LiTCNE. In both cases, indium tin
oxide (ITO) was used as the work electrode surface. The LiTCNE/TiO2/ITO sensor showed a
TBHQ photocurrent about 28-fold higher than the TiO2 sensor. The same was observed for
the CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO sensor, which presented a photocurrent for TBHQ about 13-fold
higher than that presented by the electrode modified with CdSe/ZnS. Both developed
sensors showed lower resistance to charge transfer than their non-sensitized components.
They also demonstrated high selectivity to TBHQ, with high photocurrent for this compound
in comparison to photocurrent responses to other phenolic antioxidants. The experimental
conditions optimized for both sensors were: 0.1 mol L-1 of phosphate buffer solution pH 7.0
and applied potential to the working electrode of 450 mV, for the LiTCNE/TiO2/ITO sensor,
and 0.1 mol L-1 of phosphate buffer solution pH 6.0, and potential of 400 mV for the
CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO sensor. In these conditions, the sensors presented a linear range of
TBHQ response between 0.4 and 500 μmol L-1 for LiTCNE/TiO2/ITO sensor and between 0.6
and 250 μmol L-1 for the CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO sensor, with limits of detection of 0.10 and
0.21 μmol L-1, respectively. The LiTCNE/TiO2/ITO sensor was applied in biodiesel samples
for determination of TBHQ using standard addition method, showing recovery values
between 96.8 and 98.2%. The CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO sensor was applied in edible oil
samples to detect TBHQ using an external calibration method, with recovery values between
98.25 and 99.83%. The photoelectrochemical sensors were successfully used to determine
the TBHQ antioxidant in real samples of biodiesel and vegetable oil. / Dois novos e pioneiros sensores fotoeletroquímicos foram desenvolvidos para determinação
de tert-butil hidroquinona (TBHQ) em amostras de biodiesel e de óleo comestível. O primeiro
baseado no compósito formado por nanopartículas de TiO2 e tetracianoetileneto de lítio
(LiTCNE), e o segundo baseado na sensibilização de quantum dots CdSe/ZnS com o
LiTCNE. Em ambos os casos utilizou-se como eletrodo de trabalho o óxido de índio e
estanho (ITO) como superfície eletródica. O sensor à base de LiTCNE/TiO2/ITO apresentou
uma fotocorrente para o TBHQ cerca de 28 vezes mais elevada que o sensor à base de
TiO2. O mesmo foi observado para o sensor à base de CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO, que
apresentou fotocorrente para o TBHQ cerca de 13 vezes maior do que à apresentada pelo
eletrodo modificado com CdSe/ZnS. Ambos os sensores desenvolvidos apresentaram baixa
resistência à transferência de carga em comparação a seus componentes não
sensibilizados. Também demonstraram grande seletividade ao TBHQ, com alta fotocorrente
para esse composto em comparação às respostas de fotocorrente para outros antioxidantes
fenólicos. As condições experimentais otimizadas para ambos os sensores desenvolvidos
foram, respectivamente: 0,1 mol L-1 de solução tampão fosfato pH 7,0 e potencial aplicado
ao eletrodo de trabalho de 450 mV, para o sensor LiTCNE/TiO2/ITO, e 0,1 mol L-1 de solução
tampão fosfato pH 6,0, e potencial de 400 mV, para o sensor CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO.
Nessas condições, os sensores apresentaram faixa linear de resposta de TBHQ entre 0,4 a
500 µmol L-1 para sensor LiTCNE/TiO2/ITO e entre 0,6 a 250 µmol L-1 para o sensor
CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO, apresentando limites de detecção de 0,10 e 0,21 µmol L-1
,
respectivamente. O sensor LiTCNE/TiO2/ITO foi aplicado em amostras de biodiesel para
determinação de TBHQ usando método de adição de padrão, mostrando valores de
recuperação entre 96,8 e 98,2%. Já o sensor CdSe/ZnS/LiTCNE/ITO foi aplicado em
amostras de óleo comestível para detecção de TBHQ usando método de calibração externa,
com valores de recuperação entre 98,25 e 99,83%. Os sensores fotoeletroquímicos foram
empregados com sucesso para determinação de antioxidante TBHQ em amostras reais de
biodiesel e óleo vegetal.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede/1949 |
| Date | 01 September 2017 |
| Creators | MONTEIRO, Thatyara Oliveira |
| Contributors | LUZ, Rita de Cássia Silva, BRITO, Natilene Mesquita, MARQUES, Edmar Pereira |
| Publisher | Universidade Federal do Maranhão, PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA/CCET, UFMA, Brasil, DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA QUÍMICA/CCET |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA, instname:Universidade Federal do Maranhão, instacron:UFMA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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