Studying interaction between pesticides and conducting polymers for application in sensors

Atualmente a fabricação de sensores poliméricos tem sido de grande interesse tecnológico e científico, devido à grande demanda por sensores de diversos tipos em inúmeras aplicações. Nesse contexto, a Embrapa Instrumentação Agropecuária tem buscado o desenvolvimento de novas tecnologias, instrumentação, e sensores; visando a preservação do meio ambiente, tema de grande importância mundial. Muitos produtos comercializados nos países em desenvolvimento não atendem ao padrão de qualidade FAO, e o seu mau uso leva a riscos de contaminação de solos, águas de rios, mananciais, e lençóis freáticos; prejudicando a vida aquática, e consequentemente a vida humana. Este trabalho teve um caráter exploratório, e os objetivos foram a preparação, caracterização e desenvolvimento de unidades sensoriais à base de polímeros, com o intuito de avaliar a qualidade da água através da detecção de vários pesticidas. Utilizou-se uma \"língua eletrônica\" constituída por diferentes unidades sensoriais, nas quais foram depositados filmes de polímeros condutores com composições selecionadas e otimizadas a fim de se obter respostas elétricas características para cada tipo de pesticida. Para tanto: i) sintetizou-se quimicamente os polímeros polianilina e poli(oetoxianilina) e caracterizou-se os mesmos; ii) depositou-se (através de automontagem) filmes ultrafinos dos polímeros condutores poli(o-etoxianilina), polianilina e poli(3,4-etilenodioxitiofeno) sobre microeletrodos interdigitados. Estes filmes foram investigados quanto à sensibilidade frente aos pesticidas; iii) Caracterizou-se espectroscopicamente por técnicas de ultra-violeta visível (UVVIS), e microscopicamente (MEV) os filmes e as interações entre os pesticidas e os polímeros; iv) Caracterizou-se o conjunto de unidades sensoriais através de medidas elétricas de capacitância em corrente alternada através de espectroscopia de impedância e análise estatística de Componentes Principais (PCA). Resultados bastante interessantes foram obtidos, e a \"língua eletrônica\" foi capaz de distinguir águas contaminadas com 1 µ mL-1 de pesticidas, de águas não contaminadasNowadays the manufacturing of polimeric sensors has been attractingv technological and cientific interests, due to the demand for different sensors in a large number of applications. In this context. Embrapa Agriculturial Instrumentation rias been looking for the development of new technologies, instrumentation and sensor, envisaging environment monitoring, theme of huge global importance. Many products that are in the market in developing countries do not follow the FAO quality standards and their use can cause risks of contamination to soil and water, damaging the acquatic life and consequently the human life. The aim of this project was the preparation. characterization and development of sensing units made by thin layers of conducting polymers, in order to evaluate the water quality mainly due to contamination of pesticides. To achieve these aims, we made use of an \"electronic tongue\" designed with different sensing units in which conductor polymeric films with specific compositions were deposited, in order to have electric responses for each type of pesticide. For that, the following studies were carried out: i) The polymers PANI and POEA were synthesized and characterized ii) these films (PANI, POEA and PEDOT/PSS) were deposited by self-assembly on gold interdigited microelectrodes. The sensibility of these films to different pesticides was evaluated; iii) the interactions between pesticides and polymers were monitored by visible ultraviolet spectroscopic (UV-VIS) and microscopy techiques (SEM); iv) the sensing units were characterized by impedance measurements and by Principal Component Analysis (PCA). Using eight sensing units with PANI, POEA and PEDOT/PSS films it was demonstrated the possibility to detect some pesticides in concentration of 1 µ mL-1 and to distinguish contaminated samples from non contaminate