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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Prado, Lilian de Lourdes Lorencetti
Título: Novos Sensores Químicos Preparados com Sílica Gel Modificada com o Íon Piridínio
Ano: 1995
Orientador: Prof. Dr. Yoshitaka Gushikem
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Íon piridínio, Sílica modificada, Sensor químico
Resumo: A sílica gel, com área superficial específica de 500 m.g e diâmetro médio de poros de 6 nm, foi organofuncionalizada com o íon piridínio. Reagiu-se a sílica com 3-cloropropiltrimetoxisilano e piridina, usando como solvente o CCI4. A quantidade de íons cloreto disponíveis para reações de troca iônica foi de 0,36 mmol.g. O espectro na região de infravermelho da sílica modificada (daqui para frente designada como SiPyCI) confirmou a presença dos grupos funcionais na superfície da mesma, com bandas de absorção na região de 1489 e 1635 cm. A SiPyCI foi utilizada para a reação de troca iônica com ferrocianeto/ferricianeto de potássio, e a substituição dos íons CI pelos íons [Fe(CN)6]/ resultou nas espécies químicas designadas como (SiPy)n[Fe(CN)6] (n=3,4). Os espectros na região de infravermelho dos complexos adsorvidos apresentaram duas bandas de absorção em 2037 e 2110 cm para [Fe(CN)6] e uma banda em 2110 cm para [Fe(CN)6]. Os espectros eletrônicos apresentaram bandas de transferência de carga em 23800 cm, características de [Fe(CN)6]/ adsorvidos. A (SiPy)4[Fe(CN)6] mediou a transferência de elétrons do ácido ascórbico ao eletrodo de pasta de carbono quimicamente modificado com este material, no potencial de 0,2 V vs SCE em KCl 1M como eletrólito suporte. A corrente eletrocatalítica gerada no potencial anódico foi proporcional à concentração de ácido ascórbico numa faixa de 0,25x10 a 1,2x10 mol.l. A SiPyCI foi também modificada com o complexo macrocíclico ftalocianina de Co(II) tetrassulfonada (CoTSPc) por uma reação de troca iônica, resultando na espécie (SiPy)4CoTSPc. O espectro eletrônico mostrou bandas de absorção em 610 e 670 nm, características de espécie monomérica adsorvida. Os experimentos de voltametria cíclica efetuados com o material, preso na superfície de um eletrodo de pasta de carbono, apresentaram potenciais de oxidaçâo na região de 0,8 e 0,2V vs SCE, característicos das espécies Co/Co adsorvidas, e em -0,5V para as espécies Co/Co presentes na superfície do material modificado. Uma propriedade da (SiPy)4CoTSPc foi a oxidação eletrocatalítica de hidrazina, ácido oxálico, cisterna e glutationa na superfície do eletrodo em potenciais de 0,75, 0,70, 0,63 e 0,73 V, respectivamente. Os valores da corrente eletrocatalítica foram proporcionais à concentração numa faixa de 0,40x10 a 1,96x10; 0,40x10 a 1,57x10; 1,96x10 a 10,7x10 e 2,00x10 a 15,3x10 mol.l, respectivamente, para estes substratos. Estudos de amperometria para os substratos citados, mostraram uma resposta linear da corrente para uma faixa de concentração de 0,99x10 a 5,66x10; 1,88x10 a 1,98x10; 1,96x10 a 13,4x10 e 1,96x10 a 13,5x10 mol.l, respectivamente. A SiPyCI foi modificada com NaCIO4 resultando na espécie SiPyCIO4, que foi presa na extremidade de um eletrodo compósito de grafite/araldite/epoxi, sendo utilizada como um sensor potenciométrico para íons ClO4. Obteve-se uma resposta linear do eletrodo com a concentração na faixa de 1,0x10 a 1,0x10 mol.l do íon CIO4.
Abstract: Silica gel having specific surface area of 500 m.g and average pore diameter of 6 nm, was funcionalized with piridinium ion by reacting 3-chloropropyltrimetoxysilane with pyridine in CCI4. The amount of CI ion available for reaction of ionic exchange was 0.36 mmol.g. The infrared spectra of the silica modified (hereafter denoted as SiPyCI) showed the functional groups absorption bands at 1489 and 1635 cm) on the surface. By an ion exchange reaction CI was replaced by [Fe(CN)6]/ resulting in the species (SiPy)n[Fe(CN)6] (n = 3, 4). The infrared spectra of complex adsorbed showed two absortion bands in 2037 and 2110 cm for [Fe(CN)6] and at 2110 cm for [Fe(CN)6]. The electronic spectrum showed one band at 23800 cm, assigned to a M-L charge transfer of [Fe(CN)6] in the surface. The (SiPy)n[Fe(CN)6] was able to mediate electron transfer between the solution containing ascorbic acid and the carbon paste electrode, chemically modified whith this material, at the potential of 0.2 V vs SCE in KCl 1.0 M as the supporting electrolyte. The magnitude of the anodic peak current showed a linear relationship against the ascorbic acid concentration in the range of 0.25 x 10 to 1.2 x 10 mol.l. SiPyCI was modified with the macrocyclic complex Co(ll) tetrasulfoftalocianine (CoTSPc) by ion exchange reaction, resulting in the species (SiPy)4CoTSPc. The eleetronic spectrum showed absortion bands at 610 and 670 nm, which are due to the monomeric species on the surface. The samples (SiPy)4CoTSPc showed the oxidation potentials at 0.8 and 0.2 V, characteristic redox couple of Co/Co adsorbed and at -0.5 V of Co/Co on the surface of the modified material. (SiPy)4CoTSPc was able to mediate electron transfer between the electrode and the solution containing hidrazine, oxalic acid, cysteine and glutatione on the electrode surface at the potentials of 0.75, 0.70, 0.63 and 0.73 V vs SCE, respectively. The magnitude of the anodic current was proportional to the concentration in the range 0.40 x 10 - 1.96 x 10; 0.40 x 10 - 1.57 x 10; 1.96 x 10 - 10.7 x 10 and 2.00 x 10 - 15.3 x 10 mol.l, respectively. The amperometric studies showed a linear relationship of the currents against the substrate concentrations in the range of 0.99 x 10 - 5.66 x 10; 1.88 x 10 - 1.98 x 10; 1.96 x 10 - 13.4 x 10 and 1.96 x 10- 13.5 x 10 mol.l, for hydrazine, oxalic acid, cysteine and glutatione, respectively. Chloride ion was replaced by ClO4 and the resulting species, SiPyCIO4, adsorbed on composite electrode epoxy/graphite was used as potenciometric sensor for ClO4 ion. Response in the concentration range between 10 and 10 mol.l was obtained.
Arquivo (Texto Completo): vtls000088775.pdf ( tamanho: 1,67MB )

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