Desenvolvimento de Sensores Eletroquímicos para a Detecção de Metais Pesados

Abstract

Este trabalho apresenta, a caracterização e aplicação de um nanocompósito à base de óxido de grafeno reduzido (rGO) modificado com nanopartículas de antimônio (SbNPs) na análise simultânea e individual dos íons Cd2+, Pb2+, Cu2+ e Hg2+ em amostras de água de torneira. O nanocompósito rGO-SbNPs foi sintetizado por um método de redução química utilizando borohidreto de sódio como agente redutor. O trabalho investigou as propriedades eletrônicas do rGO com a combinação sinérgica de SbNPs. Os resultados mostraram que o eletrodo GC/rGO-SbNPs detectou seletivamente os metais pesados (HMs) com alta sensibilidade, considerando os valores máximos permitidos para consumo de água potável no Brasil. Sob condições otimizadas, o eletrodo proposto apresentou um ajuste significativo de correlação linear com as concentrações dos íons Cd2+, Pb2+, Cu2+ e Hg2+ variando de 0,1 a 4,5 µmol L-1. Os limites de detecção para determinação individual desses íons foram: 7,7 (Cd2+), 3,0 (Pb2+), 4,7 (Cu2+) e 9,6 (Hg2+) nmol L-1. Este trabalho revela a viabilidade do nanocompósito rGO-SbNPs na análise de HMs por voltametria de redissolução anódica de onda quadrada (SWASV), bem como, uma nova abordagem para análise in-situ destes metais.

This work presents for the first time the characterization and application of a nanocomposite based on reduced graphene oxide (rGO) modified with antimonium nanoparticles (SbNPs) in the stripping analysis of Cd2+, Pb2+, Cu2+ and Hg2+ in drinking water samples. The nanocomposite was easy synthesized by a chemical reduction method using sodium borohydride as the reductant agent. The experiments investigated the remarkable rGO electronic properties with the synergetic combination of metallic SbNPs. The results showed that the GC/rGO-SbNPs electrode selective detected the heavy metal ions (HMs) with high sensitivity, regarding the standards of potable drinking water in Brazil. Under optimal conditions the proposed electrode showed good linear relationship with the concentration of Cd2+, Pb2+, Cu2+ and Hg2+ ranging from 0.1 to 4.5 µmol L-1 . The detection limits for individual determination of these ions were: 7,7 (Cd2+), 3,0 (Pb2+), 4,7 (Cu2+) and 9,6 (Hg2+) nmol L-1 .This work presents an analysis of the properties of the nanocomposite rGO-SbNPs in the analysis of HMs by square wave anodic voltammetry (SWASV), as well as a new approach for in situ analysis of these metals