Dissertação
Desenvolvimento de eletrodo modificado com óxido de grafeno reduzido para determinação de 17α-etinilestradiol
Development of modified electrode with reduced graphene oxide for determination of 17α-ethynylestradiol
Registro en:
MONTEIRO, Michael Douglas Santos. Desenvolvimento de eletrodo modificado com óxido de grafeno reduzido para determinação de 17α-etinilestradiol. 2021. 145 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2021.
Autor
Monteiro, Michael Douglas Santos
Institución
Resumen
17α-ethinylestradiol (EE2) is a synthetic and emerging micropolluting estrogen
which, even at low concentrations (order of µg L-1 and ng L-1
), provides high risks
to human health and the environment. In the present work, electrochemical
studies were performed with carbon paste electrodes modified with reduced
graphene oxide (ErGO) for the voltammetric determination of EE2. The structural
and morphological characterizations of rGO were carried out by FTIR, Raman,
UV-VIS, MET and MEV, and showed the characteristic formation of nanomaterial,
when used ascorbic acid as a reducing agent (rGOA). The electrodes modified
with dry reduced graphene oxide (ErGOAs) showed a higher sensitivity than the
carbon paste electrode without modification (EPC). Electrochemical analyzes
were performed using the Differential Pulse Voltammetry (VPD) technique,
associated with the accumulation technique, called Adsorptive stripping
voltammetry (AdSV). Where the optimized parameters were BR pH 8.00 buffer,
scan rate of 20.0 mV s-1
, pulse amplitude of 100 mV, pulse time of 10.0 ms,
accumulation time of 5 minutes, reading cell in situ. After the optimization of the
analysis parameters, an analytical curve was generated for the sensor, which
presented a linear range from 0.04 to 8.28 μmol L-1
(R2 = 0.9997), with low
detection limits (6.79 nmol L-1
) and quantification (22.60 nmol L-1
). The
reproducibility and repeatability analyzes showed relative standard deviations
(DPR/%) of 2.31% and 5.23%, respectively. The sensor was applied for the
determination of EE2 in samples of synthetic urine, contraceptive pills and
residual water. Excellent recovery values were obtained for urine samples (94.80;
98.73; 104.00%) and contraceptive pills (102.86%), using the interpolation
method on the analytical curve and for wastewater the values (95.00; 103.80;
110.10%) were obtained by the standard addition method. The results obtained
show that the developed sensor can be used for the identification and
quantification in low concentrations of EE2, given the excellent analytical
performance presented. Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq O 17α-etinilestradiol (EE2) é um estrogênio sintético e micropoluente emergente
que, mesmo em baixas concentrações (ordem de µg L-1 e ng L-1
), proporciona
altos riscos à saúde humana e ao meio ambiente. No presente trabalho, estudos
eletroquímicos foram realizados com eletrodos de pasta de carbono modificados
com óxido de grafeno reduzido (ErGO) para a determinação voltamétrica de EE2.
As caracterizações estruturais e morfológicas do rGO foram realizadas por FTIR,
Raman, UV-VIS, MET e MEV, e evidenciaram a formação característica do
nanomaterial, quando empregado ácido ascórbico como agente redutor (rGOA).
Os eletrodos modificados com óxido de grafeno reduzido seco (ErGOAs)
apresentaram uma sensibilidade superior ao eletrodo de pasta de carbono sem
modificação (EPC). As análises eletroquímicas foram realizadas através da
técnica de Voltametria de Pulso Diferencial (VPD), associada a técnica de
acumulação, denominada de Adsorptive stripping voltammetry (AdSV). Onde os
parâmetros otimizados foram tampão B-R pH 8,00, velocidade de varredura de
20,0 mV s-1
, amplitude de pulso de 100 mV, tempo de pulso de 10,0 ms, tempo
de acumulação de 5 minutos, célula de leitura in situ. Após as otimizações dos
parâmetros de análise, uma curva analítica foi gerada para o sensor, a qual
apresentou faixa linear de 0,04 a 8,28 μmol L-1 (R2 = 0,9997), com baixos limites
de detecção (6,79 nmol L-1
) e quantificação (22,60 nmol L-1
). As análises de
reprodutibilidade e repetibilidade apresentaram desvios padrão relativos
(DPR/%) de 2,31% e 5,23%, respectivamente. O sensor foi aplicado para a
determinação do EE2 em amostras de urina sintética, comprimido
anticoncepcional e água residual. Excelentes valores de recuperação foram
obtidos para amostras de urina sintética (94,80; 98,73; 104,00%) e comprimido
anticoncepcional (102,86%), através do método de interpolação na curva
analítica e para água residuária, os valores (95,00; 103,80; 110,10%) foram
obtidos pelo método de adição padrão. Os resultados obtidos mostram que o
sensor desenvolvido pode ser empregado para a identificação e quantificação
em baixas concentrações de EE2, visto o excelente desempenho analítico
apresentado. São Cristóvão