Evaluation of novel carbon architectures for the development of electrochemical sensors for the determination of species of interest in different matrice samples

In this doctorate work the efforts were expended in the electrochemical study and electroanalytical application of electrochemical sensors based on two carbonaceous structures: diamond-like carbon (DLC) and carbon black (CB). In the first case, porous DLC films were synthesized over a VACNT (Vertically Aligned Carbon Nanotubes) substrate. The idea of this proposed strategy was to develop an electrodic material combining the conductive properties of carbon nanotubes and the physical and chemical advantages of DLC, eliminating the necessity of use DLC doping procedures and with the generation of a totally carbon, porous and high surface area material. The electrochemical and electroanalytical performance of the porous DLC:VACNT was evaluated towards the determination of analytes of biological (paracetamol, dopamine and epinephrine), pharmaceutical (paracetamol, codeine and caffeine) and dermatologic (hydroquinone) interest by square-wave voltammetry or flow injection analysis with amperometric detection. In the second part of the work, it was focused on the development of modified electrodes based on CB. In this sense, it was evaluated its use as a modifier of glassy carbon electrodes in a individual or combined form with other nanomaterials, namely, ionic liquids and metallic nanoparticles. The proposed modified sensors were applied in the determination of compound of pharmaceutical, food and environmental interests.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Neste trabalho os esforços foram despendidos no estudo eletroquímico e aplicação eletroanalítica de sensores eletroquímicos baseados em duas estruturas carbonáceas: carbono tipo-diamante (DLC, do inglês “diamond-like carbon”) e negro de fumo (CB, do inglês “carbon black”). No primeiro caso, filmes de DLC porosos foram sintetizados sobre um substrato de nanotubos de carbono verticalmente alinhados. A ideia da estratégia proposta foi desenvolver um material eletródico conciliando as propriedades condutivas dos nanotubos de carbono e as vantagens físicas e químicas do DLC, eliminando desta maneira a necessidade do uso de procedimentos para dopagem dos filmes de DLC e a obtenção de um material totalmente de carbono e poroso de alta área superficial. O desempenho eletroquímico e eletroanalítico do eletrodo de DLC poroso foi avaliado em relação à determinação dos analitos de interesse biológico (paracetamol, dopamina e epinefrina), farmacêutico (paracetamol, codeína e cafeína) e dermatológico (hidroquinona) por voltametria de onda quadrada ou análise por injeção em fluxo com detecção amperométrica. Na segunda parte do presente trabalho de doutorado, focou-se no desenvolvimento de eletrodos modificados a base de CB. Neste sentido, avaliou-se o seu uso como modificador de eletrodos de carbono vítreo de maneira individual ou combinada com outros nanomateriais de interesse, nomeadamente, líquidos iônicos e nanopartículas metálicas. Os sensores modificados propostos foram aplicados na determinação de compostos de interesse farmacêutico, alimentício e ambiental.CAPES: Código de Financiamento 00