Nanotubos de carbono funcionalizados como plataformas para aplicação em detecções eletroquímicas

Abstract

Neste trabalho, foi obtida uma matriz à base de nanotubos de carbono (CNTs) funcionalizada com nanopartículas de ouro (AuNPs) e tionina. A funcionalização dos CNTs iniciou com sua carboxilação em meio ácido (f-MWCNTs), seguida da adsorção física de AuNPs estabilizadas em quitosana (f-MWCNTs/Quit-Au), e posterior inserção covalente da tionina através de reações de acoplamento com os agentes N-etil-N’- (3-dimetilaminopropil) carbodiimida e N-hidroxisuccinimida, resultando no material f-MWCNTs/Quit-Au/Tio. Os materiais foram caracterizados por difração de raios X, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura e transmissão, espectroscopia com dispersão em energia, isotermas de adsorção/dessorção de nitrogênio, análises termogravimétricas e técnicas eletroquímicas de voltametria. O desempenho analítico do material f-MWCNTs/Quit-Au/Tio na detecção de paracetamol foi estudado. O eletrodo de pasta de carbono modificado com esse material apresentou resposta linear na faixa de concentração estudada, de 384,6 μmol L-1 a 950,2 μmol L-1. O limite de detecção calculado foi de 8,2 μmol L-1, tornando o material promissor para aplicação no desenvolvimento se sensores eletroquímicos para detecção de paracetamol.

In this work, a carbon nanotubes (CNTs) based matrix was functionalized with gold nanoparticles (AuNPs) and thionine. The functionalization started with the carboxylation of CNTs in acid medium (f-MWCNTs), followed by the physical adsorption of AuNPs stabilized by chitosan (f-MWCNTs/Quit-Au) and subsequent covalent insertion of thionine. The last, by using the coupling reaction with N-ethyl-N’- (3-dimethylaminepropyl) carbodiimide e N-hydroxysuccinimide, resulting in f-MWCNTs/Quit-Au/Tio material. The materials were characterized by X-ray diffraction, Raman spectroscopy, scanning and transmission electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, nitrogen adsorption/desorption isotherms, thermogravimetric analysis and electrochemical voltammetry techniques. The analytical performance of f-MWCNTs/Quit-Au/Tio material, in the paracetamol detection, was studied. The carbon paste electrode modified with this material presents linear response in the studied concentration range, from 384.6 μmol L-1 to 950.2 μmol L-1. The estimated detection limit was 8.2 μmol L-1, making the material promising to be applied in the development of electrochemical sensors for paracetamol detection.