Desenvolvimento de filmes nanoestruturados à base de polianilina e nanopartículas de óxido de zinco para futuras aplicações em sensores eletroquímicos de dopamina
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
Materiais semicondutores tais como, nanopartículas metálicas têm sido incorporados na
estrutura de filmes finos como alternativa para melhoraria de seu desempenho frente a
seletividade e sensibilidade destes dispositivos. Neste sentido, este estudo teve como objetivo
o desenvolvimento de filmes finos produzidos a partir de nanopartículas de óxido de zinco
(ZnONPs) intercaladas em conjunto com polianilina (PANI) que é um polímero condutor
ambientalmente compatível, que tem despertado enorme interesse devido às suas propriedades
eletroquímicas, anticorrosivas e eletrocrômicas. Após estudos à cerca da melhor estrutura e
sequência de deposição das camadas foi selecionado para caracterização a bicamada de
ZnONPs/PANI. Os filmes foram caracterizados pela técnica eletroquímica de Voltametria
Cíclica em tampão fosfato de potássio 0,1 mol L
-1
, pH 2,1, e também por espectroscopia na
região do UV-Vis. Ao comparar a sequência de adsorção de duas bicamadas de ZnONPs/PANI
e PANI/ZnONPs com PANI/PANI pôde-se observar o sinergismo entre os materiais, onde a
ZnONPs atua protegendo a PANI contra sua degradação ácida. O filme ZnONPs/PANI,
contendo 1 bicamada, mostrou os melhores resultados de eletroatividade, reversibilidade e
estabilidade eletroquímicas quando comparado ao filme PANI/ZnONPs. A cinética de
crescimento do filme ZnONPs/PANI foi monitorada por espectroscopia na região do UV-Vis
mostrando comportamento característico de sistemas autorregulados. Em uma etapa posterior,
o filme ZnONPs/PANI aqui desenvolvido foi submetido a um teste de detecção do
neurotransmissor Dopamina (DA) a 400 µmol L
-1
. Os resultados obtidos mostraram um
aumento de 108,7% nos valores de densidade de corrente para o filme na presença do
neurotransmissor. Outro aspecto importante a ser ressaltado, é que o filme é estável
eletroquimicamente, nas condições experimentais aqui empregadas, sendo esta uma
característica muito importante para o estudo deste filme em testes de sensoriamento. Tem-se
como perspectiva de continuidade do trabalho realizar teste de velocidade, microscopia de força
atômica, cronoamperometria e voltametria de onda quadrada, estudar os efeitos de interferentes
e testar outros neurotransmissores.
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Keywords
Sensor eletroquímico, Filme fino, Dopamina