SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES ELETROCRÔMICOS BASEADOS EM NANOPARTÍCULAS DE NÍQUEL

Aluno de Iniciação Científica: Emmanuelle Alves Carneiro (PIBIC/Fundação Araucária)
Curso: Química
Orientador: Marcio Eduardo Vidotti Miyata
Co-Orientador: Aldo J. G. Zarbin
Colaborador: Elis Witech Fischer, Eduardo Cividini
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: níquel , eletrocromismo , nanopartículas
Área de Conhecimento: 10603026 - ELETROQUÍMICA

O presente trabalho de pesquisa trata da síntese de nanoparticulas de níquel pelo método poliol, utilizando poli(vinilpirrolidona) como agente estabilizante, além da formação direta de nanopartículas de Ni(OH)2 pelo método sonoquímico. As nanopartículas sintetizadas foram imobilizadas sobre eletrodos transparente condutores (ITO) por diferentes técnicas visando a formação de filmes eletrocrômicos. O eletrocromismo consiste na mudança das propriedades ópticas de um material após este ser exposto a reações de redução ou oxidação. Após a modificação do eletrodo pelas nanopartículas, o mesmo foi submerso em solução de KOH 0,1 M para que ocorra a conversão do metal para sua forma eletroativa, óxido de níquel hidratado (ou hidróxido de níquel), onde através do processo de ciclagem obtêm-se sítios do par redox (Ni(OH)2 / NiOOH) que proporciona uma variação de do transparente (estado reduzido) para marrom escuro (estado oxidado). As medidas espectroeletroquímicas foram obtidas de forma “in situ” dos obtendo-se tanto a resposta de corrente quanto a espectral pela aplicação de um potencial eletroquímico. Foram obtidos eletrodos com altos contrastes e com eficiências eletrocrômicas na ordem de 30 cm2 C-1 (457 nm) que é superior a outros materiais eletrocrômicos clássicos, como o TiO2. Também foi estudado como os eletrodos modificados por Ni(OH)2 se comportam frente a oxidação de glicose, objetivando a construção de sensores eletroquímicos. Neste caso, a forma oxidada, NiOOH, atua como um eletrocatalisador, fazendo com que desta forma a oxidação de glicose ocorra a menores potenciais (cerca de 0,6 V vs Ag/AgCl), se comparado com eletrodos sem modificação (acima de 1,0 V vs Ag/AgCl). A corrente gerada é diretamente proporcional a concentração de glicose do eletrólito, como foi observado pela construção de uma curva analítica de calibração. O sensor proposto obteve uma alta sensibilidade para a detecção de glicose, sugerindo que o Ni(OH)2 pode ser empregado como material ativo na construção de dispositivos analíticos.

 

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