Scielo Brasil – Matéria
2022
DE PAULA, JULIA HELENA; DE OLIVERIA MARGARIDO, VICTÓRIA; LOPES DE SOUZA, ADRIANO
SUMMARY
O Peróxido de hidrogênio (H2O2) é um poderoso agente oxidante usado, por exemplo, em processos oxidativos avançados e biossensores de glicose. Embora a reação de eletroredução de H2O2 tenha sido estudada usando nanoclusters de polioxometalatos (POMs) como eletrocatalisadores, não há dados disponíveis na literatura relatando tal estudo usando nanoclusters de POMs imobilizados em materiais híbridos como silicato modificado organicamente (ormosil) pelo processo sol-gel. Neste estudo, as propriedades eletrocatalíticas de um filme de ormosil híbrido contendo 3-aminopropiltrietóxissilano (APTS) e ácido silicotúngstico (HSiW), um POM do tipo Keggin, para H2O2 foram avaliadas. Experimentos de voltametria cíclica verificaram que H2O2 foi eletrorreduzido por este filme de ormosil híbrido em – 0,17 V vs. Ag/AgCl em meio ácido, pH 3,0, e na faixa de concentração de 4,6 x 10−4 mol L−1 a 2,3 x 10−3 mol L−1. O espectro de Ressonância Magnética Nuclear de 31P indicou que os clusters de HSiW mantiveram suas estruturas íntegras na rede ormosil. O espectro de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier demonstrou que HSiW e a rede ormosil interagem por meio de interações eletrostáticas. Os resultados apresentados aqui mostram que o ormosil híbrido com APTS e HSiW pode contribuir para o aperfeiçoamento do campo de detecção/identificação de H2O2.
2.2. Preparo do ormosil híbrido de APTS e HSiW e deposição do filme sobre eletrodo de ouro
O procedimento usado para a síntese do ormosil foi similar ao descrito em [26]. Em um béquer de polipropileno de 50 mL, foram adicionados 25 mL de acetona seguido de 0,25 mmol (59 μL) de APTS, 0,26 mmol (58 μL) de TEOS, 0,78 mmol (14 μL) de água deionizada e 100 μL de uma solução aquosa de ácido sulfúrico (pH 0,80). Esta mistura foi mantida sob agitação magnética por 5 minutos e em seguida, foram adicionados 25 mL de uma solução contendo 0,040 mmol (0,11g) de HSiW em acetona. A agitação magnética permaneceu por mais 15 minutos e a mistura resultante encaminhada para o preparo dos filmes.
A preparação do filme de ormosil híbrido de APTS e HSiW se deu através da imersão de lâminas de ouro de 3 cm2 pelo método de “dip coating”, em temperatura ambiente, com auxílio de um elevador vertical, modelo ND-R Rotary Dip Coater da Nadetech Innovations. Em cada filme, foram feitas 20 deposições (20 ciclos de imersão/emersão) com velocidades de imersão e emersão do substrato na mistura de 150 mm min−1. Após cada etapa de deposição, o filme foi mantido ao ar por um minuto para secagem. O filme híbrido produzido foi armazenado em um frasco de polipropileno para secagem e submetido aos experimentos eletroquímicos somente no dia seguinte. Tal prática contribuiu para a obtenção de uma densidade de corrente constante para o filme.