Corpo Discente - Egressos
Fernanda Gabrielle Soares da Silva
| Título | DESENVOLVIMENTO DE SENSORES FOTOELETROQUÍMICOS AUTOALIMENTADOS PARA DETERMINAÇÃO DE ÁCIDO TÂNICO | ||||||||||||||||||||||||
| Data da Defesa | 02/06/2021 | ||||||||||||||||||||||||
| Download | Em sigilo | ||||||||||||||||||||||||
Banca
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| Palavras-Chaves | Ácido Tânico, Fotoeletroquímica, Sensores. | ||||||||||||||||||||||||
| Resumo | O presente trabalho descreve o desenvolvimento de dois sistemas fotoeletroquímicos para a determinação do ácido tânico (AT) uma vez que o desenvolvimento de métodos analíticos capazes de detectar e quantificar essa substância torna-se imprescindível. As células autoalimentadas foram compostas por fotoânodo e fotocátodo separados em duas câmaras para gerar potência de saída de adequada incidência sob luz de lâmpada comercial LED com emissão no visível de forma a permitir o processo de detecção de AT. A construção dos sensores fotoeletroquímicos foi realizada mediante o preparo de materiais fotoativos à base de óxidos e calcogenetos (óxido de zinco, óxido de titânio, óxido de cobre, sulfeto de cobre e sulfeto de cádmio) através das técnicas de eletrodeposição, deposição química e o método de impressão de material sobre eletrodos de vidro cobertos com óxido de estanho dopado com flúor (FTO) conhecido como “doctor blade”. O primeiro trabalho trata-se de um sistema fotoeletroquímico autoalimentado baseado em um fotoânodo de CdS/TiO2/FTO e um fotocátodo de CuS/FTO para a determinação de AT. Sob condições otimizadas, o sistema fotoeletroquímico apresentou faixa de resposta linear para AT de 10 μmol L -1 até 500 μmol L -1 e limite de detecção de 5 µmol L -1 . Os resultados demonstraram também que o sistema construído é uma alternativa promissora para a determinação de AT em amostras de suco de laranja. O segundo trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema fotoeletroquímico autoalimentado para a determinação de AT explorando simultaneamente o processo de sensibilização de um fotoânodo de TiO2/FTO pelo analito (AT) e um fotocátodo de Cu2O/ZnO/FTO para redução de água. O princípio da célula fotoeletroquímica autoalimentada baseia-se na redução de água na câmara catódica sobre o fotocátodo Cu2O/ZnO/FTO enquanto o AT é oxidado na câmara anódica de forma a gerar uma potência de saída na célula que depende da concentração de AT no compartimento anódico. Sob condições otimizadas, a célula apresentou ampla faixa de resposta linear para AT de 1 μmol L -1 até 500 μmol L -1 , demonstrando que a capacidade do sistema proposto de gerar energia pode ser modulada pela concentração de AT. Sendo assim, os sistemas desenvolvidos demonstraram serem metodologias de baixo custo, de fácil operação, sensíveis e seletivas para a determinação de AT sem a necessidade de uma fonte de alimentação externa para oxidar o analito. | ||||||||||||||||||||||||
| Abstract | The present work describes the development of two photoelectrochemical systems for the determination of tannic acid (TA) since the development of analytical methods capable of detecting and quantifying this substance becomes essential. The self-powered cells were composed of a photoanode and a photocathode separated in two chambers to generate output power with adequate incidence of visibre light from a commercial LED lamp in order to allow the TA detection process. The construction of photoelectrochemical sensors was carried out by preparing photoactive materials based on oxides and chalcogenides (zinc oxide, titanium oxide, copper oxide, copper sulfide and cadmium sulfide) through the techniques of electrodeposition, chemical deposition and the method of printing material onto glass electrodes covered with fluorine-doped tin oxide (FTO) known as “doctor blade”. The first work is a self-powered photoelectrochemical system based on a CdS/TiO2/FTO photoanode and a CuS/FTO photocathode for the determination of TA. Under optimized conditions, the photoelectrochemical system showed a linear response range for AT from 10 μmol L-1 to 500 μmol L-1 and a detection limit of 5 μmol L-1 . The results also showed that the constructed system is a promising alternative for the determination of TA in orange juice samples. The second work describes the development of a self-powered photoelectrochemical system for the determination of TA, exploring simultaneously the process of sensitization of a TiO2/FTO photoanode by the analyte (TA) and a Cu2O/ZnO/FTO photocathode for water reduction. The principle of the self-powered photoelectrochemical cell is based on the reduction of water in the cathode chamber over the Cu2O/ZnO/FTO photocathode while the TA is oxidized in the anode chamber in order to generate an output power in the cell that depends on the concentration of TA in the compartment anodic. Under optimized conditions, the cell showed a wide range of linear response for TA from 1 μmol L-1 to 500 μmol L-1 , demonstrating that the capacity of the proposed system to generate energy can be modulated by the concentration of TA. Thus, the developed systems proved to be low cost, easy to operate, sensitive and selective methodologies for the determination of TA without the need for an external power source to oxidize the analyte. | ||||||||||||||||||||||||
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