Nanoparticulas de óxido de cério na detecção de peróxido de hidrogênio: propriedades eletrônicas em função do pH

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorVitorazi, Letícia-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0136656577599009-
Autor(es): dc.contributorSouza, Michele Lemos de Souza-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9207882757436462-
Autor(es): dc.contributorVieira, Lígia Maria Mendonça-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0059570879207078-
Autor(es): dc.contributorFerreira, Elivelton Alves-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9791486511562981-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/02170489875141-
Autor(es): dc.creatorNigre, Milena Aparecida Cardoso-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:54:27Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:54:27Z-
Data de envio: dc.date.issued2023-03-21-
Data de envio: dc.date.issued2023-03-21-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/28283-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/759854-
Descrição: dc.descriptionO peróxido de hidrogênio (H2O2) é um composto químico importante em processos industriais, sendo utilizado por exemplo como conservante de alimentos ou em processos de clareamento de tecidos e papéis. Essa substância está presente no organismo humano, como produto de reações metabólicas, sendo essencial para a homeostase. Entretanto, em altas concentrações por eliminação fisiológica ineficiente, ou mesmo se ingerido ou inalado, pode ser prejudicial à saúde, principalmente devido ao estresse oxidativo celular. A produção anormal e excessiva desse agente químico, possivelmente pode acarretar diversas doenças, como doença de Alzheimer, Parkinson, distúrbios cardiovasculares e câncer. Por isso, técnicas analíticas, como espectroscopia UV-Vis, cromatografia e métodos eletroquímicos como a eletroquimioluminescência são usados para detectar esse composto. Alguns desses métodos são dispendiosos, complexos e suscetíveis a interferentes. Por conseguinte, busca-se rotas distintas como o uso de nanopartículas para identificar e quantificar essa molécula, como os nanocristais de óxido de cério (CeO2), em decorrência às suas propriedades físico-químicas, sensíveis ao meio de redução e oxidação. Portanto, no presente trabalho foi realizado um estudo de um sensor para soluções diluídas de H2O2 empregando espectrofotometria no UV-Visível a base de nanopartículas de óxido de cério revestidas com poli (ácido acrílico), considerado assim um sensor colorimétrico. Amostras de nanopartículas de CeO2 revestidas foram utilizadas para detectar amostras com 0,0179 mol L-1 , 0,0893 mol L-1 e 0,4464 mol L-1 de H2O2, em pH 4, 7 e 9, ao longo de 8 h de reação. Foi observado o deslocamento da banda de absorção UV-Vis na região do ultravioleta, permitindo o cálculo da energia de band gap da nanocéria revestida antes e após a adição de H2O2, pela função Kubelka-Munk. Também constatou-se que o meio básico foi o mais sensível para a reação, além disso, pode-se inferir que sem o controle do pH a concentração de 0,4464 mol L-1 foi a que apresentou menor variação na energia de band gap, sendo a mais reprodutível. A partir dos resultados obtidos denota-se que a nanocéria revestida com PAA2k, apresenta características notáveis frente a detecção de peróxido de hidrogênio por vias colorimétricas, além disso, também foi possível aferir uma mudança na energia de band gap em todos os valores de pH e de concentração de peróxido de hidrogênio em relação a nanocéria revestida antes da reação, indicando que houve uma interação entre os compostos de interesse-
Descrição: dc.descriptionHydrogen peroxide (H2O2) is an essential chemical compound used in industrial processes, for example, as a food preservative or in fabric and paper bleaching processes. This substance is present in the human body as a product of metabolic reactions, essential for homeostasis. However, in high concentrations, due to weak physiological emission, or even if ingested or inhaled, it can be harmful to health, mainly due to cellular oxidative stress. These chemical agents' abnormal and excessive production can lead to several diseases, such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease, cardiovascular disorders, and cancer. Hence, analytical techniques such as UV-Vis spectroscopy, chromatography, and electrochemical methods such as electrochemiluminescence are used to detect this compound. Some of these methods are expensive, complex, and susceptible to interference. Therefore, different routes are sought, such as using nanoparticles to identify and quantify this molecule. Cerium oxide (CeO2) nanocrystals are attractive due to their physicochemical properties and sensitivity to the reduction and oxidation medium. Therefore, in the present work, cerium oxide nanoparticles coated with poly (acrylic acid) were used as a colorimetric sensor for diluted H2O2 in solutions employing UV-Visible measurements. Samples of coated CeO2 nanoparticles were used to detect samples with 0.0179 mol L-1 , 0.0893 mol L-1 , and 0.4464 mol L-1 of H2O2 at pH 4, 7, and 9, over eight hours of reaction. Displacement of the UV-Vis absorption band in the ultraviolet region was observed, allowing the calculation of the band gap energy of the coated nanoceria before and after the addition of H2O2 by the Kubelka-Munk function. It was also found that the basic medium was the most sensitive to the reaction. In addition, it can be inferred that without pH control, the concentration of 0.4464 mol L-1 was the one that presented the lowest variation in band gap energy, being the most reproducible. The coated nanoceria presented a remarkable characteristic in detecting hydrogen peroxide in colorimetric ways. In addition, it was also possible to measure a change in the band gap energy in all pH values and hydrogen peroxide concentration in relation to the coated nanoceria before the reaction, indicating an interaction between the compounds of interest-
Descrição: dc.description79 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectCeO2-
Palavras-chave: dc.subjectUV-Vis-
Palavras-chave: dc.subjectSensor colorimétrico-
Palavras-chave: dc.subjectPeróxido de hidrogênio-
Palavras-chave: dc.subjectComposto químico-
Palavras-chave: dc.subjectNanotecnologia-
Palavras-chave: dc.subjectColorimetric sensor-
Palavras-chave: dc.subjectBand gap-
Título: dc.titleNanoparticulas de óxido de cério na detecção de peróxido de hidrogênio: propriedades eletrônicas em função do pH-
Tipo de arquivo: dc.typeTrabalho de conclusão de curso-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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