SENSORES ELETROQUÍMICOS DE ALTO DESEMPENHO: NOVOS MATERIAIS E ESTRATÉGIAS DE PRODUÇÃO

por João Flávio da Silveira Petruci
Publicado: 13/01/2021 - 13:27
Última modificação: 13/04/2023 - 09:43

As atividades atualmente em andamento no Núcleo de Pesquisa em Eletroanalitica estão sendo focadas na investigação de novas estratégias para modificação de eletrodos com materiais nanoestruturados de carbono e óxidos metálicos e produção de dispositivos eletroquímicos (células e eletrodos) usando impressão 3D, para aplicações analíticas em campo. Materiais nanoestruturados de carbono incluindo nanotubos de carbono (CNT) e óxido de grafeno reduzido (rGO) vem sendo explorados pelo grupo de pesquisa para o desenvolvimento de sensores amperométricos e voltamétricos. No entanto, além das aplicações analíticas em diferentes áreas como farmacêutica, ambiental, alimentos, forense e combustível, outro objetivo tão relevante desta investigação é a busca pelo entendimento de quais são os mecanismos de detecção e os fatores que conferem aos sensores eletroquímicos ganho de sensibilidade, seletividade e estabilidade. Dessa forma, o efeito do tratamento químico e/ou eletroquímico dos modificadores químicos a base de carbono, assim como sua associação com óxidos metálicos, além das diferentes estratégias de modificação de interfaces é e continuará sendo objeto de investigação deste projeto. Outra vertente importante do projeto é a desenvolvimento de sensores e células eletroquímicas robustas e que permitam ser reproduzidas com alta reprodutibilidade e com custo reduzido por meio da impressão 3D. Resultados preliminares demonstram que o uso de impressora 3D (Core A1 GTMax3D®, Campinas, Brasil) de curso inferior a 2 mil reais pode ser utilizada para construir células eletroquímicas empregando diferentes polímeros como o poliácido lático (PLA) e acrilonitrila butadieno estireno (ABS).Protótipos de células de análise por injeção em fluxo (FIA) e análise por injeção em batelada (BIA) foram construídos e apresentados no XXI SIBEE em abril de 2017. Além disso, sensores eletroquímicos podem ser impressos usando filamentos que contenham em sua composição grafeno (além da carga polimérica), como mostrado na literatura. Pode-se avaliar diferentes compósitos contendo grafeno, nanotubos de de carbono e/ou materiais condutores para a obtenção de tais sensores. Os mecanismos de detecção deverão ser investigados para possibilitar a obtenção da composição ótima do compósito a ser usado para a impressão 3D em larga escala.

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