Master’s Program in Nanoscience, Processes and Advanced Materials

A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:

A discente Gabriele Smanhotto Malvessi realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 4 de julho de 2022 às 14h (por videoconferência) e tem como título: Desenvolvimento de tintas condutoras à base de nanomateriais de carbono e construção de eletrodos impressos descartáveis para análise simultânea de catecol, bisfenol A e 4-nitrofenol em águas. O trabalho foi orientado pela Profa. Dra. Daniela Brondani e coorientado pelo Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini.

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Resumo: Os sensores eletroquímicos impressos têm recebido grande atenção nas últimas décadas por apresentarem características atrativas, tais como facilidade de uso, portabilidade, elevada seletividade e sensibilidade, resultados rápidos, redução do volume de amostra, relativo baixo custo e podem também ser descartáveis. Estes dispositivos impressos vêm sendo construídos e/ou modificados com diferentes nanomateriais para a melhoria de seus desempenhos em aplicações de sensoriamento. Neste contexto, foi proposto desenvolver sensores impressos produzidos em laboratório utilizando tintas condutoras à base de nanomateriais de carbono para a aplicação na detecção de poluentes ambientais. Para isso, empregou-se a técnica de serigrafia na construção de eletrodos impressos, com 2 tipos de arquitetura (design): SPE (Screen Printed Electrode) e SPETA (Screen Printed Electrode Type Alligator). Para a construção dos eletrodos, foram testadas 40 composições de tintas condutoras produzidas em laboratório, variando os constituintes da formulação, a porcentagem do material condutor e do material polimérico e a adição de solvente. Inicialmente, as tintas condutoras foram avaliadas usando o par redox ferrocianeto/ferricianeto, e as tintas mais promissoras foram selecionadas para caracterização e avaliação do desempenho analítico usando compostos fenólicos de interesse ambiental. As análises de caracterização dos eletrodos impressos produzidos com as tintas selecionadas foram realizadas por técnicas voltamétricas, espectroscopia de impedância eletroquímica, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e microscopia eletrônica de varredura. A partir da avaliação das respostas voltamétricas para compostos fenólicos tóxicos, os melhores resultados foram obtidos com a tinta T26, composta por nanografite em pó, nanoplaquetas de grafeno e verniz vitral (nas proporções 40:10:50% em massa). Foram realizados estudos de otimização das condições experimentais (eletrólito suporte e parâmetros da técnica de voltametria de onda quadrada) para a detecção dos analitos bisfenol A (BPA), catecol (CC) e 4-nitrofenol (4-NP). Sob condições otimizadas, foram construídas as curvas de calibração (de forma individual e simultânea), a partir das quais os intervalos de resposta linear obtidos para BPA, CC e 4-NP foram 2,5?200 µmol/L, 10?200 µmol/L e 10?200 µmol/L, respectivamente, com limites de detecção (LOD) de 1,7 µmol/L, 6,9 µmol/Le 2,8 µmol/L. Os sensores produzidos com a tinta selecionada (T26) foram avaliados em relação ao seu desempenho analítico, incluindo estabilidade, reprodutibilidade e potenciais interferentes. Por fim, os sensores propostos foram aplicados na análise de amostras de águas fortificadas com poluentes fenólicos, apresentando erro relativo aceitável (não superior a 10,0%).

Linha de pesquisa: Materiais, Processos e Transformações

Orientadora: Profa. Dra. Daniela Brondani
Coorientador: Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini

Laboratório(s): Laboratório de Eletroquímica, Eletroanalítica e Sensores (LAEES), B113 – Laboratório de Química Analítica e Físico-Química (LABQA), B021 – Laboratório de Análise Térmica e Espectroscopia (LTE), Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME) – UFSC Florianópolis.