Sílica mesoporosa organofuncionalizada aplicada na imobilização de ftalocianina tetrassulfonada de cobre(II) para desenvolvimento de sensor eletroquímico

Abstract

Neste trabalho, um xerogel de sílica foi modificado com silsesquioxano iônico contendo o grupo catiônico 1,4-diazoniabiciclo[2.2.2]octano em ponte. Este material foi utilizado como matriz na imobilização da ftalocianina tetrassulfonada de cobre(II), dando origem ao material Si/Db/CuPcTs, o qual foi caracterizado por espectroscopia na região do infravermelho e ultravioleta-visível, análises termogravimétrica e elementar, isotermas de adsorção e dessorção de nitrogênio e microscopia eletrônica de varredura. Ainda, o material Si/Db/CuPcTs foi utilizado no desenvolvimento de um eletrodo de pasta de carbono para determinação de dopamina. O comportamento eletroquímico da dopamina foi avaliado por voltametria cíclica e cronoamperometria. As condições ótimas determinadas para quantificação foram pH 4,5 e atmosfera de oxigênio, utilizando solução tampão fosfato 0,1 mol L-1. O eletrodo de pasta de carbono modificado com Si/Db/CuPcTs apresentou resposta linear entre a intensidade de corrente e a concentração de dopamina na faixa de 0,010 a 0,107 mmol L-1. O limite de detecção calculado foi de 0,42 μmol L-1 e a sensibilidade do eletrodo foi de 7,15 μA (mmol L-1)-1, tornando este material promissor para ser aplicado no desenvolvimento de sensores eletroquímicos para este analito.

In this work, silica xerogel was modified with an ionic silsesquioxane containing the cationic 1,4-diazoniabicyclo[2.2.2]octane bridged group. It was used as matrix for immobilization of copper tetrasulfonated phthalocyanine, resulting in Si/Db/CuTsPc material. This material was characterized by ultraviolet-visible and infrared spectroscopy, elemental and thermogravimetric analyses, nitrogen adsorption-desorption isotherms and scanning electron microscopy. The Si/Db/CuTsPc material was used to develop a carbon paste electrode for dopamine determination. The electrochemical behavior of dopamine was evaluated by cyclic voltammetry and chronoamperometry. The optimal experimental conditions were determined as pH = 4.5 and oxygen atmosphere using a 0.1 mol L-1 phosphate buffer solution. The carbon paste electrode modified with the Si/Db/CuTsPc material shows a linear response for current intensity with the dopamine concentration in the range of 0.010 to 0.107 mmol L-1. The detection limit was 0.42 μmol L-1 and the sensitivity was 7.15 μA (mmol L-1)-1, making the system promising to be applied as electrochemical sensor for this analyte.