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ORCID:  http://orcid.org/0000-0003-2997-8320
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Embargo Date: 2022-02-28
Title: Desenvolvimento de um material condutivo baseado em flocos de grafite e poliestireno com aplicação eletroquímica
Alternate title (s): Development of a conductive material based on graphite and polystyrene flakes with electrochemical application
Author: Luz, Luiz Fernando Gabriel
First Advisor: Madurro, João Marcos
First coorientator: Madurro, Ana Graci Brito
First member of the Committee: Monte, Adamo Ferreira Gomes do
Second member of the Committee: Silva, Luís Antônio da
Summary: Nos processos eletroquímicos existem diferentes tipos de materiais e técnicas que podem ser utilizados para a realização de experimentos. Basicamente a principal característica para a esses materiais é a condutividade elétrica. Devido a essa propriedade estar presente nos metais, estes apresentam destaque, uma vez que a possibilidade de realizar modificações ou apenas utilizar o elétron como reagente já torna possível o uso das técnicas eletroquímicas. O conhecimento e domínio dos diversos tipos de materiais e técnicas leva a produção de novos sensores, que podem ser padronizados visando sua reprodutibilidade. Devido ao sistema ser de fácil utilização, os sensores tem se tornado uma ferramenta útil, sendo a sensibilidade e seletividade características essenciais para os mesmos. Diante do exposto, este trabalho visou utilizar poliestireno, que é um polímero não condutor, porém de baixo custo, como aglutinante para folhas de grafite, que é um material com propriedades condutivas. Essa mistura foi testada em várias proporções, tendo como principais resultados materiais eletródicos na forma de disco, contendo 80 ou 85% de folhas de grafite. Foi realizado polimento mecânico na superfície deste material e, em seguida, polimento eletroquímico por voltametria cíclica em ácido sulfúrico, visando homogeneização da superfície e retirada de impurezas. Testes de evaporação do solvente foram efetuados visando decréscimo de resistência elétrica do material, utilizando-se uma sonda aniônica de ferrocianeto/ferricianeto de potássio para avaliação da transferência eletrônica e estudos de reversibilidade, os quais demonstraram resultados satisfatórios. As caracterizações morfológicas do material foram feitas através de MEV, TGA e DSC. Após estes estudos, o material eletródico foi utilizado para incorporação de uma sonda de DNA e detecção do alvo complementar, visando sua aplicabilidade como bioeletrodo, sendo observado diferenciação representativa entre os sinais eletroquímicos de sonda e alvo.
Abstract: In electrochemical processes there are different types of materials and techniques that can be used to carry out experiments. Basically, the main resource for these materials is electrical conductivity. Consider this property to be present in metals, these highlights, since it is possible to make changes or just use the electron as a reagent already makes it possible to use electrochemical techniques. The knowledge and mastery of different types of materials and techniques leads to the production of new sensors, which can be standardized using their reproducibility. Accept the user-friendly system, the sensors are made a useful tool, with sensitivity and the selection of characteristics essential for them. In view of the above, this work uses polystyrene, which is a non-conductive polymer, but low cost, as a binder for graphite sheets, which is a material with conductive properties. This mixture was tested in various proportions, with the main results being electronic materials in the form of discs, containing 80 or 85% graphite sheets. Mechanical polishing was carried out on the surface of this material and then electrochemical polished by cyclic voltammetry in sulfuric acid, using the homogenization of the surface and the removal of impurities. Evaporation tests of the solvent were carried out with a reduction in the electrical resistance of the material, using an anionic potassium ferri/ferrocyanide probe to evaluate the electronic transfer and reversibility studies, which demonstrated satisfactory results. As morphological characterizations of the material were made through SEM, TGA and DSC. After these studies, the electronic material was used for the incorporation of a DNA probe and the detection of a complementary target, applying its applicability as a bioelectrode, being observed the representative difference between the electrochemical signals of probe and target.
Keywords: Eletrodo
Polímero
Poliestireno
Flocos de carbono
Sensores
Electrode
Polymer
Polystyrene
Carbon flakes
Sensors
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::ELETROQUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Química
Quote: LUZ, Luiz Fernando Gabriel. Desenvolvimento de um material condutivo baseado em flocos de grafite e poliestireno com aplicação eletroquímica. 2020. 64 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.314
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.314
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/28963
Date of defense: 28-Feb-2020
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