O presente projeto de pesquisa aborda a síntese e a
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Síntese e caracterização de compósitos poliméricos e sua utilização na construção de sensores eletroquímicos Amanda Maciel - Iniciação Científica/ Ações Afirmativas (PIBIQ/CNPq) Marcio Eduardo Vidotti Miyata/ Ronaldo Cestari Quintanilha (PG), Franciele Wolfart (PG) O presente projeto de pesquisa aborda a síntese e a caracterização de materiais poliméricos formados a partir de um polímero natural (goma arábica) e de um polímero condutor (poli(pirrol)) para aplicação em sensores. A área de materiais poliméricos é de grande interesse, pois possibilita a obtenção de compostos com propriedades únicas que aliam a alta atividade eletroquímica apresentada pelos polímeros condutores à elevada processabilidade, solubilidade em água e a não-toxicidade da goma arábica. A síntese química do poli(pirrol) foi baseada na rota proposta por Amarnath e colaboradores 1 , porém, foram modificadas condições de síntese: pH, proporção dos reagentes e temperatura. Utilizou-se a técnica de dispersão do monômero pirrol em solução aquosa contendo goma arábica e ácido sulfúrico, sendo adicionadas lentamente alíquotas de solução de persulfato de sódio. A síntese eletroquímica foi realizada por voltametria cíclica e monitoramento de carga em solução de goma com adição de pirrol. Foi possível realizar a polimerização a partir de natural(goma arábica) e de um polímero condutor (p por diferentes rotas. O eletrodo modificado pelo m mostrou sensibilidade de corrente frente ao aument potencial em solução neutra, mostrando assim a ati elétrica desejada. 1 - Tunc, T. Surf. Coat. Technol. 2006, 200, 4713. 400 600 800 1000 1200 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Sin tese P irrol/G om a 1:1/2 a 45°C A bsorbância C om prim ento de onda (nm ) 00 m in 30 m in 60 m in 90 m in 120 m in 150 m in 180 m in 210 m in 240 m in 270 m in 300 m in 0 50 100 150 200 250 300 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 A bsorbancia em de 460 nm tem po (m in) 1 Pi:2 G A /25 °C 1 Pi:2 G A /35 °C 1 Pi:2 G A /45 °C 1 Pi:1 G A /25 °C 1 Pi:1 G A /35 °C 1 Pi:1 G A /45 °C 1 Pi:1/2 G A /25 °C 1 Pi:1/2 G A /35 °C 1 Pi:1/2 G A /45 °C Sintese Poli(pirrol) a partir do Pirrol/G om a 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 20 40 60 80 100 120 140 Sin tese do P oli(pirrol) a p artir d e P irrol/G om a T rasm itância (% ) N um ero de onda (cm -1 ) 1 Pi:2 G A /25 °C 1 Pi:2 G A /35 °C 1 Pi:2 G A /45 °C 1 Pi:1 G A /25 °C 1 Pi:1 G A /35 °C 1 Pi:1/2 G A /25 °C 1 Pi:1/2 G A /35 °C A B C E D A - G om a A rabica B - 2,5 P irrolsubstituido C - N -C D - =C -H vibraçoes no plano E - =C -H vibraçoes fora do plano -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 -150 -100 -50 0 50 100 150 V olam etria C íclica em K C l0,1 m olL -1 i( A) 50 m V s -1 Film e ppi+ gom a (1 m g m L -1 ) - overnight- 10 m m olK C l M onitoram ento de C arga - 20 m C - 1,0 V E(V ) vs A g/A gCl (sat)
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Síntese e caracterização de compósitos poliméricos e sua utilização na construção de sensores eletroquímicos Amanda Maciel - Iniciação Científica/ Ações Afirmativas (PIBIQ/CNPq) Marcio Eduardo Vidotti Miyata/ Ronaldo Cestari Quintanilha (PG), Franciele Wolfart (PG). - PowerPoint PPT Presentation
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Síntese e caracterização de compósitos poliméricos e sua utilização na construção de sensores eletroquímicosAmanda Maciel - Iniciação Científica/ Ações Afirmativas (PIBIQ/CNPq) Marcio Eduardo Vidotti Miyata/ Ronaldo Cestari Quintanilha (PG), Franciele Wolfart (PG)
O presente projeto de pesquisa aborda a síntese e a caracterização de materiais poliméricos formados a partir de um polímero natural (goma arábica) e de um polímero condutor (poli(pirrol)) para aplicação em sensores. A área de materiais poliméricos é de grande interesse, pois possibilita a obtenção de compostos com propriedades únicas que aliam a alta atividade eletroquímica apresentada pelos polímeros condutores à elevada processabilidade, solubilidade em água e a não-toxicidade da goma arábica.
A síntese química do poli(pirrol) foi baseada na rota proposta por Amarnath e colaboradores1, porém, foram modificadas condições de síntese: pH, proporção dos reagentes e temperatura. Utilizou-se atécnica de dispersão do monômero pirrol em soluçãoaquosa contendo goma arábica e ácido sulfúrico, sendo adicionadas lentamente alíquotas de solução de persulfato de sódio. A síntese eletroquímica foi realizada por voltametria cíclica e monitoramento de carga em solução de goma com adição de pirrol.
Foi possível realizar a polimerização a partir de um polímero natural(goma arábica) e de um polímero condutor (poli(pirrol) por diferentes rotas. O eletrodo modificado pelo material mostrou sensibilidade de corrente frente ao aumento do potencial em solução neutra, mostrando assim a atividade elétrica desejada.
1 - Tunc, T. Surf. Coat. Technol. 2006, 200, 4713.
400 600 800 1000 1200
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Sintese Pirrol/Goma 1:1/2 a 45°C
Abs
orbâ
ncia
Comprimento de onda (nm)
00 min 30 min 60 min 90 min 120 min 150 min 180 min 210 min 240 min 270 min 300 min
0 50 100 150 200 250 300
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
Abs
orba
ncia
em
de
460
nm
tempo (min)
1 Pi:2 GA / 25 °C 1 Pi:2 GA / 35 °C 1 Pi:2 GA / 45 °C 1 Pi:1 GA / 25 °C 1 Pi:1 GA / 35 °C 1 Pi:1 GA / 45 °C 1 Pi:1/2 GA / 25 °C 1 Pi:1/2 GA / 35 °C 1 Pi:1/2 GA / 45 °C
Sintese Poli(pirrol) a partir do Pirrol/Goma
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
20
40
60
80
100
120
140
Sintese do Poli(pirrol) a partir de Pirrol/Goma
Tra
smit
ânci
a (%
)
Numero de onda (cm -1)
1 Pi:2 GA / 25 °C 1 Pi:2 GA / 35 °C 1 Pi:2 GA / 45 °C 1 Pi:1 GA / 25 °C 1 Pi:1 GA / 35 °C 1 Pi:1/2 GA / 25 °C 1 Pi:1/2 GA / 35 °C
AB C
E
D
A - Goma ArabicaB - 2,5 Pirrol substituidoC - N-CD - =C-H vibraçoes no planoE - =C-H vibraçoes fora do plano
-0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6-150
-100
-50
0
50
100
150
Volametria Cíclica em KCl 0,1 mol L-1
i(A
)
50 mV s-1
Filme ppi + goma (1 mg mL-1) - overnight - 10 mmol KClMonitoramento de Carga - 20 mC- 1,0 V
E(V) vs Ag/AgCl(sat)
