Desenvolvimento de sensores à base de nanopartículas de ródio para determinação de compostos fenólicos

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2016.O presente trabalho trata da construção de dois sensores eletroquímicos. O primeiro sensor foi construído pela modificação de um eletrodo de carbono vítreo (GCE) a partir de nanopartículas de ródio estabilizadas em surfactante zwiteriônico (Rh-(ImS3-14)) para a determinação de ácido p-cumárico. O sensor (Rh-(ImS3-14))/GCE foi caracterizado eletroquimicamente por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), voltametria cíclica (CV) e cronocoulometria (CC). A caracterização das nanopartículas foi realizada por microscopia de transmissão eletrônica (TEM). As condições otimizadas de análise foram obtidas em solução tampão acetato (0,1 mol L-1, pH 4,0) empregando voltametria de pulso diferencial (DPV), as quais resultaram em um limite de detecção (LOD) de 472 nmol L-1 e faixa linear de 0,9 a 9,9 µmol L-1. O sensor demonstrou boa repetibilidade e reprodutibilidade intradia e interdia e foi aplicado na determinação de uma amostra farmacêutica de ácido p-cumárico em matriz celulósica. As recuperações foram de 97,31 a 105,53 % e o erro relativo foi de 9,8% na determinação analítica. O segundo sensor foi construído com o mesmo material aplicado no primeiro, porém, com a adição de nanotubos de haloisita (HNT) para a determinação do paracetamol. As nanopartículas foram caracterizadas por TEM. O sensor (HNT-Rh-(ImS3-14))/GCE foi caracterizado por perfilometria, e eletroquimicamente por EIS e CV. As condições experimentais otimizadas foram obtidas por DPV em solução tampão acetato (0,1 mol L-1, pH 5,0), as quais proporcionaram um limite de detecção de 82,78 nmol L-1 com faixa linear de 0,9 a 10,9 µmol L-1. O sensor demonstrou boa reprodutibilidade e repetibilidade intradia e interdia e foi aplicado na determinação de uma amostra comercial de comprimidos de paracetamol com recuperações variando de 107,6 a 123,16 %, e erro relativo de 1,67%.Abstract : The present work deals with the construction of two electrochemical sensors. The first sensor was constructed by modifying a vitreous carbon electrode (GCE) from rhodium nanoparticles stabilized in zwitterionic surfactant (Rh- (ImS3-14)) for the determination of p-coumaric acid. The sensor (Rh- (ImS3-14)) / GCE was characterized electrochemically by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV) and chronocoulometry (CC). The characterization of the nanoparticles was performed by electron transmission microscopy (TEM). The optimum conditions of analysis were obtained in acetate buffer solution (0.1 mol L-1, pH 4.0) using differential pulse voltammetry (DPV), which resulted in a limit of detection (LOD) of 472 nmol L- 1 and linear range of 0.9 to 9.9 nmol L-1. The sensor demonstrated good repeatability and intraday reproducibility and interdia and was applied in the determination of a pharmaceutical sample of p-coumaric acid in cellulosic matrix. The recoveries were 97,31 to 105,53 % and the relative error was 9.8% in the analytical determination. The second sensor was constructed with the same material applied in the first, but with the addition of haloisite nanotubes (HNT) for the determination of paracetamol. The nanoparticles were characterized by TEM. The sensor (HNT-Rh- (ImS3-14)) / GCE was characterized by profilometry, and electrochemically by EIS and CV. Optimized experimental conditions were obtained by DPV in acetate buffer solution (0.1 mol L-1, pH 5.0), which provided a detection limit of 82.78 nmol L-1 with a linear range of 0.9 to 10.9 nmol L-1. The sensor demonstrated good reproducibility and intraday and inter-repeatability and was applied in the determination of a commercial sample of paracetamol tablets with recoveries varying from 107,6 to 123,16%, and relative error of 1.67%