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Document Type: Dissertação
Title: Sínteses e caracterizações de sílicas mesoporosas funcionalizadas para detecção eletroquímica de Cu2+ em cachaça
Other Titles: Synthesis and characterizations of functionalized mesoporous sílica matrix for Cu2+ eletrochemical detection in sugar cane liquor
Authors: Lima, Jéssica Brito dos Santos
Issue Date: 30-Aug-2017
Advisor: Sussuchi, Eliana Midori
Co-advisor: Alexandre, Marcelo da Rosa
Resumo : Neste trabalho, foram propostos três métodos de síntese para a formação do material mesoporoso do tipo MCM-41 funcionalizado com aminopropiltrimetoxisilano (APTS) por métodos diretos (in situ) e indiretos (póssíntese). Os espectros de Infravermelho com transformada de Fourier revelaram vibrações características das ligações de mesoestruturas de sílica do tipo MCM-41. Os materiais obtidos apresentaram isotermas de adsorção e dessorção de N2 do tipo IV, exibindo propriedades texturais características de materiais mesoporosos de acordo com a classificação da IUPAC. Os difratogramas de raios-X do MCM-41 (R1a) e MCM-NH2 (R1b) evidenciaram estrutura hexagonal de acordo com a presença dos planos de reflexão (100), (110) e (200), já para os mesoporosos funcionalizado in situ (R2 e R3) não foram observados esse comportamento. A estabilidade térmica dos materiais foi comprovada a partir das curvas termogravimétricas. Posteriormente, foram preparados eletrodos de pasta de carbono (EPC) e eletrodos quimicamente modificados (EPCMs) imobilizando os materiais sintetizados, para aplicação na detecção Cu2+. O eletrodo modificado obtido pela imobilização do mesoporoso funcionalizado R2 (EPCM/R2), apresentou melhor sensibilidade para a detecção de íons cobre. A utilização de 10% de R2 na composição da pasta, em pH 6,0 aplicando -0,5 V (vs. Ag/AgCl) durante 600 s de pré-concentração e velocidade de varredura de 10 mV s-1, favoreceram o sinal analítico em termos de intensidade e resolução. O método apresentou faixa linear 0,99 a 11,80 μmol L-1 (R2 = 0,994), sensibilidade (LD=0,16 μmol L-1; LQ=0,48 μmol L-1), precisão (DPRmáx = 10,62%), exatidão (Recuperaçãomín = 92,24%) e seletividade na presença Zn2+, Cd2+, Fe2+, Mn2+, Pb2+ satisfatórias. O método desenvolvido mostrou-se eficiente para monitoramento de Cu2+ em cachaça, apresentando teor comparável com o obtido por AAS. A cachaça analisada apresentou quantidade de Cu2+ dentro do limite estabelecido pela legislação.
Abstract: In this work, three methods of synthesis were proposed for formation of mesoporous material type MCM-41 functionalized with aminopropyltrimethoxisylane (APTS) by direct (in situ) and indirect (after synthesis) routes. The FTIR spectra showed characteristic vibrations referring to the connections of silica mesostructures of kind MCM-41. The materials obtained presented adsorption and desorption isotherms of type IV N2, exhibited properties of mesoporous materials according to IUPAC classification. The Xray diffractograms of MCM-41 (R1a) and MCM-NH2 (R1b) showed a hexagonal structure according to a presence of reflection planes (100), (110) and (200), already for the mesoporous functionalized in situ (R2 and R3), this behavior was not observed. The thermal stability of the materials was verify from the TG curves. Subsequently, carbon paste electrodes (EPC) and chemically modified electrodes (EPCMs) were prepared by immobilizing the synthesized materials for applications in Cu2+ detection. The modified electrode obtained by immobilization of functionalized mesoporous R2 (EPCM / R2), presented better sensitivity for the detection of copper ions. The use of 10% in the paste composition at pH 6.0, applying -0.5 V (vs. Ag / AgCl) during 600 s preconcentration and 10 mV s-1 scanning speed favored the analytical signal in terms of intensity and resolution. The method presented a linear range of 0.99 to 11.80 μmol L-1 (R2 = 0.994), sensitivity (LD=0.16 μmol L-1; LQ=0.48 μmol L- 1), precision (DPRmáx = 10.62%), accuracy (92.24%) e selectivity in the presence Zn2+, Cd2+, Fe2+, Mn2+, Pb2+ satisfactory. The method developed proved to be efficient for monitoring Cu2+ in sugar cane liquor, presenting content comparable to that obtained by AAS. The analyzed sugar cane liquor showed amount of Cu2+ within the limit established by legislation.
Keywords: Química
Eletrodos modificados
Cobre
Eletroquímica
Cachaça
Eletrodos modificados
Mesoporosos
Detecção de cobre
Sensor eletroquímico
Modified electrode
Mesoporous
Copper detection
Electrochemical sensor
Sugar cane liquor
Subject CNPQ: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe
Program Affiliation: Pós-Graduação em Química
Citation: LIMA, Jéssica Brito dos Santos. Sínteses e caracterizações de sílicas mesoporosas funcionalizadas para detecção eletroquímica de Cu2+ em cachaça. 2017. 115 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2017.
URI: https://ri.ufs.br/handle/riufs/7021
Appears in Collections:Mestrado em Química

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