Desenvolvimento de Sensor Eletroquímico Empregando Material Híbrido TiO2-NPsAu e Nanotubos de Carbono

O desenvolvimento de novos sensores a partir de materiais nanoestruturados é atrativo. Nesse contexto, surgem os materiais híbridos a base de esferas coloidais de dióxido de titânio (TiO2) decoradas com nanopartículas de ouro (NPsAu). Estes materiais apresentam propriedades complementares e características únicas, diferenciadas daquelas dos materiais que o originaram. As NPs nesses materiais são caracterizadas por uma elevada área eletroativa, levando a um aumento de efeitos de superfície, como uma atividade catalítica elevada e também uma melhora na transferência eletrônica [1]. A utilização desse material para aplicações analíticas é inédita. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar a potencialidade do material híbrido TiO2-NPsAu em conjunto com nanotubos de carbono (NTsC) na modificação de um eletrodo de carbono vítreo (ECV) para aplicações analíticas, como a determinação de ácido ascórbico (AA) em amostras reais. Os NTsC e TiO2-NPsAu foram dispersos em solução de diexadecil hidrogênio fosfato (DHP). Inicialmente, a área eletroativa foi estimada para ECV, ECV modificado com DHP (DHP-ECV), com DHP e TiO2-NPsAu (TiO2-NPsAu-ECV), com DHP e NTsC (NTsC-ECV), bem como com DHP, TiO2-NPsAu e NTsC (TiO2-NPsAu/NTsC-ECV), obtendo-se maior área para este último. Em seguida, a espectroscopia de impedância eletroquímica mostrou que para o TiO2-NPsAu/NTsC-ECV houve uma menor resistência na transferência de elétrons, devido provavelmente ao efeito sinérgico entre os nanotubos e o material híbrido. Imagens obtidas por MEV mostraram que o material híbrido a base de TiO2- NPsAu está bem distribuído nos nanotubos de carbono, em tamanho uniforme, recobrindo totalmente a superfície do eletrodo base, quando comparado ao ECV. Na presença de AA, o TiO2-NPsAu/NTsC-ECV apresentou maior intensidade de corrente e menor potencial de oxidação. O melhor eletrólito, em termos de melhor definição de pico, foi a solução de KCl 0,1 mol L-1 . Feito isso, empregou-se amperometria em 0,4 V para a construção da curva analítica para AA, obtendo-se linearidade no intervalo de concentração de 4,97 a 60,1 µmol L-1 , sendo o limite de detecção (LOD) de 1,23 µmol L -1 . O eletrodo foi aplicado na determinação de AA em amostras de suco de laranja e medicamento, cujos resultados obtidos foram concordantes àqueles obtidos empregando-se volumetria, a um nível de confiança de 95%. Em vista dos resultados obtidos, o material híbrido em conjunto com os NTsC mostrou ter efeito eletrocatalítico na determinação de AA em amostras reais, melhorando LOD e diminuindo o efeito de concomitantes.