Desenvolvimento de filmes mesoporosos de platina e de cobre em eletrodos e microeletrodos a partir de soluções líquido cristalinas de tensoativos

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Data
2015-10-12
Autores
Silva, Jessica Soares da [UNIFESP]
Orientadores
Ferreira, Tiago Luiz [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
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Resumo
The lyotropic liquid crystal (LLC) are mixtures of solvents and amphiphilic molecules at a given temperature and relative concentration. Recent studies have been report the use of liquid crystalline solutions of non-ionic surfactants as a template for the production of electrodes with platinum mesoporous films. These electrodes have a high number of active sites per area, resulting in higher sensivity. Thus, this work aims the producing of mesoporous films of platinum and copper onto electrodes surfaces employing liquid crystalline mixtures. The study of these mixtures revealed the presence of hexagonal phase, at room temperature, in the Triton X - 100 / H2O / metallic ion system in the mass proportion of 45%, 45% and 10%, respectively. Platinum electrode (Ø = 1 mm) and microelectrodes (r = 50?m) were modified using the electrodeposition. The mesoporous platinum microelectrode showed a rugosity factor 668, and surface area 142 times greater than the polished platinum. The copper mesoporous microelectrode showed higher sensitivity, good repeatability, and enabled a large number of determinations for nitrate from a single deposition. The surfaces of these devices were analyzed by scanning electron microscopy and the results proved extremely rough surfaces and pores in the dimensions of 22 ± 7 nm and 45 ± 3 nm for platinium and copper, respectively. Therefore, this study demonstrated the use of a simple methodology that enabled the development of devices with high performance and low cost.
Os cristais líquidos liotrópicos (LLC) são misturas de moléculas anfifílicas e solventes a uma dada temperatura e concentração relativa. Estudos relatam a utilização de soluções líquido-cristalinas de tensoativos não-iônicos como moldes na modificação de surperfícies eletródicas com filmes mesoporosos. Estas superfícies possuem elevado número de sítios ativos por unidade de área, o que resulta em um aumento na sensibilidade destes sensores. Dentro deste contexto, este trabalho visa à deposição eletroquímica de filmes mesoporosos de cobre e de platina em superfícies eletródicas a partir de soluções líquido cristalinas. Inicialmente, foi realizado um estudo onde foi verificada a presença de fase hexagonal, à temperatura ambiente, para o sistema Triton X ? 100/ H2O/ íon metálico na proporção em massa de 45%, 45% e 10% respectivamente. Os eletrodos (Ø = 1mm) e microeletrodos (r = 50µm) de platina foram modificados por eletrodeposição. O microeletrodo mesoporoso de platina apresentou um fator de rugosidade de 668 e área superficial 142 vezes maior que a platina polida. Já o microeletrodo mesoporoso de cobre apresentou maior sensibilidade, boa repetibilidade e permitiu um elevado número de determinações a partir de uma única deposição. As superfícies destes dispositivos foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura e os resultados revelaram superfícies extremamente rugosas e com poros nas dimensões de 22 ± 7 nm e 45 ± 3 nm para a platina e para o cobre, respectivamente. Portanto, este estudo demonstrou o emprego de uma metodologia relativamente simples que permitiu o desenvolvimento de dispositivos eficientes e de baixo custo.
Descrição
Citação
SILVA, Jessica Soares da. Desenvolvimento de filmes mesoporosos de platina e de cobre em eletrodos e microeletrodos a partir de soluções líquido cristalinas de tensoativos. 2015. 130 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Diadema, 2015.