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ORCID:  http://orcid.org/0009-0003-4558-1320
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Eletropolimerização e caracterização de filmes poliméricos derivados de ácido 3-aminosalicílico em eletrodos de carbono impressos
Author: Teodoro, Lívia Maria Pereira
First Advisor: Franco, Diego Leoni
First member of the Committee: Vieira, Sabrina Nunes
Second member of the Committee: Chaves, Claudilene Ribeiro
Summary: A eletroanalítica, ramo da química analítica que fundamenta processos de transferência de carga em eletrodos, possibilita análises sensíveis e seletivas para aplicação em diversas áreas. Dentre suas técnicas, a voltametria se destaca pelo estudo de processos redox e pela base que fornece ao desenvolvimento de metodologias inovadoras. Nesse contexto, a eletropolimerização surge como método eficiente para a síntese de filmes poliméricos com características condutoras diretamente sobre eletrodos. Os polímeros condutores, obtidos a partir da oxidação de monômeros heteroaromáticos, combinam condutividade elétrica com propriedades mecânicas e químicas, favorecendo sua aplicação em biossensores. O ácido 3-aminosalicílico apresenta potencial promissor nesse processo, devido às suas características estruturais que facilitam processos redox e imobilização de biomoléculas. A integração entre polímeros condutores e nanomateriais, como nanotubos de carbono, amplia a sensibilidade, seletividade e estabilidade do sistema ao aumentar a área superficial disponível para a adsorção do filme polimérico. O presente trabalho aborda a construção de eletrodos modificados por eletropolimerização, realizada através da técnica de Voltametria Cíclica, do ácido 3-aminosalicílico, associado a nanotubos de carbono, visando a detecção futura do fungicida fenpropimorfe. Embora eficaz no controle de pragas agrícolas, o uso indiscriminado do fungicida acarreta impactos à saúde humana, ao meio ambiente e à biodiversidade, alinhando este estudo à necessidade de soluções que promovam monitoramento seguro e contribuam para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável. Os resultados mostraram que, para medidas eletroquímicas, os eletrodos necessitam de um pré-tratamento com ácido sulfúrico e peróxido de hidrogênio em tampão fosfato salino. O sistema em ferricianeto de potássio apresentou características difusionais; já com o monômero, houve a formação do cátion-radical provindo da oxidação em meio ácido do ácido 3-aminosalicílico, que resulta na remoção de um elétron e um próton, indicando um material formado com características condutoras, adsortivas, mas com certo caráter difusional em velocidades altas – o que indica uma cinética lenta na transferência de elétrons entre eletrodo e polímero em formação –, e irreversível. Uma proposta de mecanismo é apresentada baseando-se no mecanismo já conhecido do 2-aminofenol. A estabilidade do filme polimérico foi avaliada por 14 dias e a atividade do polímero caiu cerca de 20%. Por fim, a presença de nanotubos de carbono de paredes múltiplas aumentaram a área superficial e condutividade do sistema, e pode ser uma estratégia interessante no momento da imobilização de uma biomolécula, etapa conseguinte deste trabalho.
Abstract: Electroanalytical, a branch of analytical chemistry that justifies charge transfer processes in electrodes, enables sensitive and selective analyses for application in a variety of fields. Among its techniques, voltammetry stands out for its study of redox processes and the basis it provides for the development of innovative methodologies. In this context, electropolymerization emerges as an efficient method for synthesizing polymers with conductive characteristics directly on electrodes. Conductive polymers, obtained from the oxidation of heteroaromatic monomers, combine electrical conductivity with mechanical and chemical properties, favoring their application in biosensors. 3-Aminosalicylic acid shows promising potential in this process due to its structural characteristics that facilitate redox processes and biomolecule immobilization. The integration of conductive polymers and nanomaterials, such as carbon nanotubes, enhances the sensitivity, selectivity, and stability of the system by increasing the surface area available for adsorption of the polymer film. This work addresses the construction of electrodes modified by electropolymerization, performed through the Cyclic Voltammetry technique, of 3-aminosalicylic acid, associated with carbon nanotubes, promoting the future detection of the fungicide fenpropimorph. Although effective in controlling agricultural pests, the indiscriminate use of fungicides has impacts on human health, the environment, and biodiversity, aligning this study with the need for solutions that promote safe monitoring and contribute to the Sustainable Development Goals. The results showed that, for electrochemical measurements, electrodes require pretreatment with sulfuric acid and hydrogen peroxide in a saline phosphate buffer. The results showed that, for electrochemical measurements, electrodes require pretreatment with sulfuric acid and hydrogen peroxide in a phosphate buffered saline solution. The potassium ferricyanide system exhibited diffusional characteristics; with the monomer, the radical cation was formed from the oxidation of 3-aminosalicylic acid in an acidic medium, resulting in the removal of one electron and one proton, indicating a formed material with conductive, irreversible and adsorptive characteristics, but with a certain diffusional nature at high velocities—indicating slow kinetics in electron transfer between the electrode and the forming polymer. A proposed mechanism is presented based on the already known mechanism of 2-aminophenol. The stability of the polymer film was evaluated for 14 days and the polymer activity dropped by approximately 20%. Finally, the presence of multiwalled carbon nanotubes increased the surface area and conductivity of the system and may be an interesting strategy for immobilizing a biomolecule, a subsequent step in this work.
Keywords: Ácido 3-aminosalicílico
Eletroanalítica
Eletropolimerização
Nanotubos de carbono
3-aminosalicylic acid
Carbon nanotubes
Electroanalytics
Electropolymerization
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ELETROANALITICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: TEODORO, Lívia Maria Pereira. Eletropolimerização e caracterização de filmes poliméricos derivados de ácido 3-aminosalicílico em eletrodos de carbono impressos. 2025. 60 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46856
Date of defense: 3-Sep-2025
Appears in Collections:TCC - Biotecnologia (Patos de Minas)

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