60ª Reunião Anual da SBPC

INTRODUÇÃO:

A grande aplicação de monocamadas auto-organizadas (SAM) na modificação de superfícies metálicas, principalmente, no ramo do desenvolvimento de sensores eletroquímicos, se justifica pelo incremento da seletividade, sensibilidade e robustez destes sistemas. Estas estruturas molecularmente dispostas, além de permitir o emprego analítico dos dispositivos metálicos às quais estão ancoradas, garantem a sua utilização para a compreensão e estudo de processos químicos interfaciais e, portanto, demonstram um amplo campo a ser explorado. Desta forma, este trabalho tem como objetivo estudar como íons iodeto interferem na formação de SAM de tióis formadas sobre superfícies de ouro policristalino, bem como verificar a estabilidade de diferentes SAM na presença de tais íons, avaliando a intensidade da competição que existe entre íons iodeto e tióis no recobrimento de interfaces de ouro policristalino. Este estudo é de extrema importância para a construção de novos dispositivos que empregam a auto-organização molecular no desenvolvimento de dispositivos analíticos, como sensores, dado que a reatividade e a estabilidade de SAM de tióis na presença de íons iodeto ainda é um tema a ser explorado pela ciência.

METODOLOGIA:

Para a realização deste trabalho foram utilizados: eletrodo de ouro policristalino revestido em Teflon (99,9%, Metrohm) de 0,07 cm² de área como eletrodo de trabalho; eletrodo de calomelano como referência e fio de platina como contra eletrodo. O eletrodo de trabalho sofreu tratamento mecânico, no qual foi polido manualmente com alumina, lavado abundantemente e em seguida submetido ao ultrassom. Depois, sofreu tratamento químico, em que foi imerso em solução piranha (ácido sulfúrico e peróxido de hidrogênio na proporção 3:1) durante 5 minutos. E por último, foi tratado eletroquimicamente através de seqüências de varreduras aplicadas que permitiram a limpeza eletroquímica do eletrodo. As monocamadas de alcanotiol foram formadas espontaneamente após a imersão do eletrodo de em solução 10 mmol L^-1 do tiol em estudo durante 18 horas. A adsorção de iodeto ocorreu através da imersão do eletrodo em solução de concentrações distintas de KI em tempo variável, de 5 min até 1 hora. Foram ainda preparadas SAMs mistas contendo o referido tiol e íons iodeto, em diferentes proporções para verificar a competição entre as moléculas. A análise dos sistemas foi realizada por voltametria cíclica, e através dos resultados pode-se calcular o recobrimento das espécies.

RESULTADOS:

Através de estudos preliminares, com o auxílio da sonda molecular Fe(CN)₆ ^4-/3- em solução, avaliou-se o comportamento eletroquímico do eletrodo de ouro recoberto com SAM de ácido mercaptoundecanóico (MUA), do eletrodo de ouro adsorvido com iodeto e do eletrodo recoberto com SAM de MUA seguido da imersão em solução contendo iodeto. Então, verificou-se que a monocamada de MUA bloqueia completamente a superfície eletródica, porém a monocamada de iodeto, não o faz completamente, visto que se observaram os picos de óxido-redução da sonda redox e com a SAM de MUA seguida da adsorção de iodeto observou-se um aumento significativo do processo faradaico da sonda redox, o que sugere que os íons iodeto foram capazes de remover algumas moléculas de MUA da superfície eletródica ou conseguiram permear através da SAM. Desta forma, o recobrimento dos íons iodeto sobre o eletrodo de ouro, bem como o recobrimento da SAM de MUA sobre o mesmo foi calculado. Com os experimentos realizados através da adsorção de iodeto sobre superfície de ouro, verificou-se que após 5 minutos é possível atingir o recobrimento máximo do eletrodo, porém ao longo do tempo, os íons tendem a atingir uma organização maior sobre a superfície eletródica, mais estável e de menor energia.

CONCLUSÕES:

Através dos estudos realizados, pode-se concluir que os íons iodeto são capazes de interferir em uma monocamada de tiol em formação, bem como em uma SAM já formada, através da deformação da estrutura organizacional da mesma e passivação da superfície eletródica.

Instituição de fomento: Cnpq

Trabalho de Iniciação Científica

Palavras-chave: Monocamadas auto-organizadas, íons iodeto, tióis

E-mail para contato: daianasuelen1@hotmail.com