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dc.creatorCosta, Waleska Renata Pereira-
dc.date.accessioned2022-09-06T16:05:09Z-
dc.date.available2022-09-06T16:05:09Z-
dc.date.issued2022-08-12-
dc.identifier.citationCOSTA, Waleska Renata Pereira. Obtenção e aplicações analíticas de eletrodos de grafeno por gravação a laser. 2022. 65 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.478.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36008-
dc.description.abstractGraphene-based materials present unique properties for electrochemical applications, and laser-induced conversion of polyimide to graphene is an emerging route to obtain a high-quality material for sensing. Herein we present compact and low-cost equipment constructed from an open-source 3D printer at which a 3.5-W visible (449 nm) laser was adapted to fabricate laser-induced graphene (LIG) electrodes from commercial polyimide, which resulted in electron transfer kinetic (k0) of 5.6 × 10−3 cm s−1 and reproducibility calculated by relative standard deviation (RSD < 5%) from cyclic voltammograms of [Fe(CN)6]3−/4− using 5 different electrodes. LIG electrodes enabled the simultaneous voltammetric determination of uric acid (+ 0.1 V vs. pseudo-reference) and nitrite (+ 0.4 V vs pseudo-reference), with limit of detection (LOD) values of 0.07 and 0.27 μmol L−1, respectively. Amperometric measurements for the detection of H2O2 (applying + 0.0 V vs. Ag|AgCl|KCl(sat.)) after Prussian blue (PB) modification and ciprofloxacin (applying + 1.2 V vs. Ag|AgCl|KCl(sat.)) were performed under flow conditions, which confirmed the high stability of LIG and LIG-PB surfaces. The LOD values were 1.0 and 0.2 μmol L−1 for H2O2 and ciprofloxacin, respectively. The RSD values (< 12%) obtained for the analysis using three different electrodes attested the precision of LIG electrodes manufactured in two designs. No sample matrix effects on the determination of ciprofloxacin in milk samples were observed (recoveries between 84 and 96%). The equipment used to manufacture the LIGs was built with less than $300 and each LIG electrode costs less than $0.01.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectVoltametriapt_BR
dc.subjectAmperometriapt_BR
dc.subjectMateriais de Grafenopt_BR
dc.subjectLaser Visívelpt_BR
dc.subjectSensor Analíticopt_BR
dc.subjectVoltammetrypt_BR
dc.subjectAmperometrypt_BR
dc.subjectLaser Gravedpt_BR
dc.subjectGraphene Materialspt_BR
dc.subjectVisible Laserpt_BR
dc.subjectAnalytical Sensorpt_BR
dc.titleObtenção e aplicações analíticas de eletrodos de grafeno por gravação a laserpt_BR
dc.title.alternativeObtaining and analytical applications of graphene electrodes by laser engravingpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Munoz, Rodrigo Alejandro Abarza-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0884149595277368pt_BR
dc.contributor.referee1Silva, Sidnei Gonçalves da-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3783557934117122pt_BR
dc.contributor.referee2Alves-Balvedi, Renata Pereira-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8942994735409739pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9364639427918155pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoOs materiais à base de grafeno apresentam propriedades únicas para aplicações eletroquímicas e a conversão térmica de poli-imida em grafeno usando laser é uma rota emergente para obter um material de alta qualidade para detecção eletroquímica. Nesta dissertação de mestrado é descrito o uso de um equipamento compacto e de baixo custo construído a partir de uma impressora 3D, na qual um laser com emissão na região do visível (449 nm) de 3,5 W foi adaptado para seu controle na direção x-y com intuito de fabricar eletrodos de grafeno. Os eletrodos de grafeno foram produzidos a partir da queima de poli-imida comercial (conhecida como Kapton) usando o laser (conhecidos como LIG, do inglês laser induced graphene, ou seja, grafeno induzido por laser). Posteriormente, estes eletrodos foram conectados a um potenciostato e um computador para a realização dos testes eletroanalíticos. O eletrodo obtido apresentou um coeficiente de transferência de elétrons (k0) de 5,6 × 10-3 cm s-1 e uma boa reprodutibilidade (DPR < 5%, n = 5 eletrodos), conforme indicado pelas medidas de voltametria cíclica para 1,0 mmol L-1 do par redox [Fe(CN)6]4-/3-. Os eletrodos LIG permitiram a determinação voltamétrica simultânea de ácido úrico (com pico de oxidação em +0,1 V vs. pseudo-referência) e nitrito (com pico de oxidação em +0,4 V vs. pseudo-referência) em amostra padrão, com valores de limite de detecção (LD) de 0,07 e 0,27 μmol L-1, respectivamente. Além disso, foram feitas medidas amperométricas para a detecção de H2O2 (aplicando +0,0 V vs. Ag|AgCl|KCl(sat)) após modificação de superfície do LIG com azul da Prússia. Em superfície não modificada do LIG, também foi demonstrada a detecção de ciprofloxacina (CIP) sob a aplicação de +1,2 V vs. Ag|AgCl|KCl(sat)) em condições de fluxo. Os valores de LD foram estimados em 1 e 0,2 μmol L-1 para H2O2 e CIP, respectivamente. Não foram verificados efeitos de matriz na determinação de CIP em amostras de leite (recuperação entre 84 e 96%). O equipamento utilizado para a fabricação dos LIGs foi construído com menos de U$300 (R$1.500,00) e cada eletrodo custa menos de U$0,01 (R$0,05).pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Químicapt_BR
dc.sizeorduration65pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.478pt_BR
dc.orcid.putcode118577147-
dc.crossref.doibatchidd4cf83be-5d90-4fe0-82e3-e5f45afc08f8-
dc.subject.autorizadoQuímicapt_BR
dc.subject.autorizadoVoltametriapt_BR
dc.subject.autorizadoImpressoras (Computadores)pt_BR
dc.subject.autorizadoAnálise eletroquímicapt_BR
dc.subject.autorizadoEletrodospt_BR
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