Modificação de eletrodos de carbono vítreo e nanotubos de Ti/TiO2 com aspirinato de cobre (II) para detecção eletroquímica e redução fotoeletrocatalítica de íons nitrito

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Pós-graduação em Química - IQ

O presente trabalho ilustra duas vertentes para modificação de eletrodo com complexo aspirinato de cobre (II), [(Cu)2(Asp)4]. A primeira baseou-se no desenvolvimento de um sensor eletroquímico para detecção de íons nitrito em soluções aquosas. Inicialmente foi estudado o comportamento eletroquímico por voltametria cíclica, sobre eletrodo de carbono vítreo em tampão B-R (0,1 mol L-1). Nesta condição do estudo, verificou-se que o complexo apresenta comportamento irreversível e controlado por difusão. Em seguida, imobilizou-se o [(Cu)2(Asp)4] por ciclagens sucessivas sobre a superfície do eletrodo de carbono vítreo, observandoa capacidade eletrodo modificado detectar os íons nitrito em solução aquosa cerca de 57% melhor que o eletrodo de carbono vítreo sem modificação. O eletrodo de carbono vítreo modificado aplicado para analisar uma amostra comercial de sal de cura (que contem 5 % (m/m) de NO2-), diluída em tampão B-R na concentração de 1,0 g L-1.O método utilizado foi o adição de padrão, resultando em uma concentração de 0,059 g L-1 de íons nitrito, obtendo erro de 18%. Indicando boa performance do ECV modificado com [(Cu)2(Asp)4] para sensor eletroquímico de NO2-. A segunda vertente fundamenta-se na modificação de eletrodos de nanotubos de Ti/TiO2com [(Cu)2(Asp)4] para aplicação de fotocátodo na redução de NO2-. A investigação da redução de íons nitrito por fotoeletrocatálise revelou a melhor condição em 15 mmol L-1 de NaCl, como eletrólito de suporte, sob potencial de -0,6 V em pH original da solução sobre o eletrodo modificado com[(Cu)2(Asp)4]. A redução de 5,0 mg L-1 de nitrito nestas condições resultou na redução total em apenas 6 minutos formando 47% de íons amônio e 53% de nitrogênio dissolvidos como outras espécies, sem a presença de íons nitrato.A modificação das nanoestruturas tubulares de Ti/TiO2com [(Cu)2(Asp)4] apresentaram melhor desempenho na redução dos íons nitrito em relação ao eletrodo sem modificação, comprovado com a cinética das reações de redução de nitrito. Por fim, a fotoeletrocatálise, para o eletrodo de nanotubo de Ti/TiO2modificadoscom [(Cu)2(Asp)4], resultou-se uma técnica alternativa excelente para remoção de nitrito em tratamento de água potável.

This paper illustrates two aspects to electrode modified with aspirinato complex of copper (II), [(Cu)2(Asp)4]. The first was based on the development of an electrochemical sensor for the detection of nitrite ions in aqueous solutions. Initially we studied the electrochemical behavior by cyclic voltammetry on glassy carbon electrode in B-R buffer (0,1mol L-1). In this condition the study, it was found that irreversible complex features and behavior controlled by diffusion. Then the [(Cu)2 (Asp)4] By cycling successive on the surface of the glassy carbon electrode was immobilized by observing the electrode capacity modified detecting the nitrite ions in aqueous solution about 57% better than the electrode glassy carbon without modification. The modified glassy carbon electrode applied to analyze a commercial sample of curing salt (containing 5% (m/m) of NO2-), diluted in BR buffer at a concentration of 1.0 g L-1. The method used was the added pattern, resulting in a concentration of 0.059 g L-1 of nitrite ions, obtaining 18% error. Indicating good performance of glassy carbon electrode modified [(Cu)2(Asp)4] for electrochemical sensor NO2-. The second part is based on the modification of nanotubes electrodes of Ti/TiO2 with [(Cu)2(Asp)4] for application of photocathode in reducing NO2-. The investigation of reducing nitrite ions per photoelectrocatalysis showed the best condition in 15 mmol L-1NaCl as supporting electrolyte under potential -0.6 V at the original pH of the solution on the electrode modified with [(Cu)2(Asp)4]. The reduction 5.0 mg L+ of nitrite under these conditions resulted in a complete reduction in only 6 minutes to form ammonium ions 47% and 53% of nitrogen and other dissolved species without the presence of nitrate ions. Modification of tubular nanostructures Ti/TiO2 with [(Cu)2(Asp)4] performed better in reducing nitrite ions relative to the electrode without modification, measured by the kinetics of nitrite reduction reactions. Finally, photoelectrocatalysis to the nanotube electrode Ti/TiO2 modified [(Cu)2(Asp)4], resulted to be an excellent alternative technique for the removal of nitrite in the treatment of drinking water.