22 results on '"Suffredini, Hugo Barbosa"'
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2. Conceptual Membraneless Fuel Cell Device Based On Ionic Liquid | Water Interface.
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Santos, Keyla Teixeira, Suffredini, Hugo Barbosa, Wittstock, Gunther, and Angelucci, Camilo Andrea
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FUEL cells ,IONIC liquids ,OPEN-circuit voltage ,OXIDATION-reduction reaction ,AQUEOUS electrolytes - Abstract
Ionic liquids (ILs) are considered as a new-generation electrolyte for electrochemical devices such as fuel cells. When in contact with water, ILs can form a liquid j liquid interface due to their hydrophobicity. This feature allows us to build a conceptual membraneless device for energy generation by combining the oxygen reduction and hydrogen oxidation reactions in acid aqueous electrolyte and in [Bmim][PF6], respectively. The IL j water interface serves as an ion-exchange interface, allowing the proton transfer between the phases. The open circuit voltage (OCV) between the two half-cells achieves 1.34 V with a maximum power density of 0.7 µWcm
-2 at room temperature. Changes in the pH show no influence in the Galvani potential difference resulted from the IL j water interface and in the ðH2=HþÞILÞhalfcell. Besides the relative low fuel cell power, the conceptual device has wide margin to improve, mainly in the cell design. [ABSTRACT FROM AUTHOR]- Published
- 2021
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3. Emprego da microextração líquido-líquido dispersiva na determinação de íons alumínio e carbendazin
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Lima, Lucas Carvalho, Gaubeur, Ivanise, Rocha, Diogo Librandi da, Suffredini, Hugo Barbosa, Silva, Sidnei Gonçalves da, and Leme, Flávio de Oliveira
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1-BUTANOL ,MICRO-EXTRAÇÃO LÍQUIDO-LÍQUIDO DISPERSIVA ,DISPERSIVE LIQUID LIQUID MICROEXTRACTION ,SOYBEAN OIL ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,ÓLEO DE SOJA - Abstract
Orientadora: Profa. Dra. Ivanise Gaubeur Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, Santo André, 2018. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de metodos analiticos por espectrofotometria UV-Vis e voltametria de onda quadrada apos a microextracao em fase liquida, para a determinacao de aluminio complexando com quercetina e extraindo com 1-butanol e carbendazim (CBZ) extraido com oleo de soja. Estes solventes extratores foram utilizados ineditamente para a micro-extracao em fase liquida (LPME) e os parametros que influenciam na determinacao de aluminio, como quantidade de quercetina e volume de solvente extrator foram avaliadas de maneira univariada. Para carbendazim foi avaliada a formacao de emulsao com TBAC para melhoria da frequencia analitica. Foram estimadas as caracteristicas analiticas do metodo proposto: para Al: faixa linear de 8 . 165 ¿Êg L-1, LOD de 2 ¿Êg L-1 e LOQ de 7 ¿Êg L-1 e para CBZ: faixa linear de 1,0 . 19,1 mg L-1, LOD de 0,5 mg L-1 e LOQ de 1,6 ¿Êg L-1. Foi avaliada a exatidao do procedimento para aluminio aplicando o metodo proposto em material de referencia certificado de agua (NIST SRM 1643e) e farinha de arroz (NIST SRM . 1568c) e obtiveram-se resultados concordantes em um intervalo de confianca de 95%. Para carbendazim a viabilidade do metodo proposto foi feita com a adicao e recuperacao em amostras de sucos citricos e agua de lavoura obtendo valores variando de 88 - 121%. This work developed a liquid phase microextraction (LPME) analytical methods for determination of aluminum complexing with quercetin and extracting with 1-butanol and determination of carbendazim (CBZ) extracted with soybean oil analyzed by UV-Vis spectrophotometry and square wave voltammetry, respectively. These extractants solvents were never used for LPME and the parameters that influence the determination of aluminum as amount of quercetin and volume of solvent extractor were evaluated in a univariate way. For CBZ the emulsion with TBAC was evaluated for analytical frequency improvement. The analytical features of the proposed method were estimated Al: linear range of 8 - 165 ìg L-1, LOD of 2 ìg L-1 and LOQ of 7 ìg L-1 and CBZ: linear range of 1.0 ¿ 19.1 mg L-1, LOD of 0.5 mg L-1 and LOQ of 1.6 mg L-1. The accuracy of the procedure for aluminum was evaluated by applying the proposed method in certified water reference material (NIST SRM 1643e) and rice flour (NIST SRM - 1568c) and obtained concordant results in a 95% confidence interval. For carbendazim the viability of the proposed method was evaluated by recovery percentage range in samples of citrus juices and crop water obtaining values from 88 - 121%.
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- 2018
4. Aplicação da eletroquímica de interface óleo/água para determinação de BHA (2 e 3-terc-butil-4-hidroxianisol) em amostras alimentícias
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Alcantara, Alexandre Colen de, Suffredini, Hugo Barbosa, Angelucci, Camilo Andrea, and Maynart, Marlon Cavalcante
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OIL / WATER INTERFACE ,ELETROQUÍMICA ,FOOD ADDITIVE ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,INTERFACE ÓLEO/ÁGUA ,ADITIVOS ALIMENTARES ,ELECTROCHEMISTRY - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Hugo Barbosa Suffredini Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2018. O presente trabalho apresenta estudos que utilizam a eletroquímica como ferramenta principal para a detecção de aditivos alimentares em amostras reais, sem a realização de pré-tratamentos trabalhosos, muitas vezes necessários para a execução desse tipo de trabalho. Para tanto, a determinação do antioxidante BHA (tercbutil-4-hidroxianisol) foi realizada em um sistema interfacial do tipo óleo/água, utilizando um eletrodo de Diamante Dopado com Boro (DDB) em conjunto com a técnica de voltametria de onda quadrada. Testes preliminares indicaram que a oxidação do BHA é um processo irreversível, do qual o produto gerado também é eletroativo. A determinação desta espécie foi feita a partir de uma solução de BHA em óleo de soja inserida diretamente na interface óleo/ eletrólito de suporte (Tampão BR), utilizando um eletrodo de DDB pré-tratado catodicamente. O particionamento do BHA para fase aquosa, atingindo o equilíbrio, demorou em torno de 15 minutos para ser completado. Destacam-se nesse trabalho as adaptações implementadas no sistema interfacial, como a utilização de um anel de isolamento para fase óleo e o controle do posicionamento do eletrodo de trabalho. Essas melhorias na célula eletroquímica utilizada permitiram demonstrar a relação direta da resposta eletroquímica da oxidação do BHA com a distância do eletrodo de DDB da interface óleo/água. O sistema apresentou uma boa linearidade nas detecções realizadas em fase aquosa, na faixa de concentração de 1,47x10-6 a 1,47x10-5 mol L-1. As detecções feitas diretamente na interface não apresentaram linearidade semelhante, ficando na faixa de 9,6x10-3 a 1,2x10-1 mol L-1. Concluiu-se que o sistema proposto se mostrou viável para determinação de BHA em amostras de alimento comercial, mas são necessários estudos adicionais para a realização da técnica diretamente em amostras reais. Electrochemistry was used as main tool to promote the detection of BHA (tert-butyl-4-hydroxyanisole) directly at an interface oil/water, without the necessity to promote complicated pre-treatment steps in the samples. The determination of the antioxidant BHA was performed with a Boron Doped Diamond (BDD) electrode, in conjunction with the square wave voltammetry (SWV) technique. Preliminary tests indicated that BHA oxidation is an irreversible process and the generated oxidation product is also electroactive. Determination of the species was made from an oil solution of BHA inserted directly at the oil/support-electrolyte interface, using a cathodically pretreated BDD electrode. The equilibrium of partitioning of BHA reach this situation at around 15 minutes. Some adaptations implemented in this work, such as the use of an insulation module for the oil phase and control of the positioning of the working electrode have improved the results. These improvements in the electrochemical cell demonstrated a direct relation of the electrochemical response of BHA oxidation and the distance of the BDD electrode of the oil/water interface. The system showed good linearity in all detections performed in aqueous phase, in a concentration range from 1.47x10-6 to 1.47x10-5 mol L-1. However, the proposed system showed a different type of linearity, in the range comprehended of 9.6x10-3 to 1.2x10-1 mol L-1. Additional studies are necessary to better understand this type of interfacial system.
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- 2018
5. Eletroquímica de interface óleo/água : aplicações e estudos fundamentais de parâmetros cinéticos e termodinâmicos
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Silva, Rejane Maria Pereira da, Suffredini, Hugo Barbosa, Bertotti, Mauro, Antunes, Renato Altobelli, Silva, Júlio César Martins da, and Souza, Juliana dos Santos de
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THERMODYNAMIC ,DISPERSIVE LIQUID LIQUID MICROEXTRACTION ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,ELETROQUÍMICA DE INTERFACE ÓLEO/ÁGUA ,CINÉTICA ,COEFICIENTE DE PARTIÇÃO ,CORROSÃO ,OIL/WATER INTERFACE ELECTROCHEMICAL ,TERMODINÂMICA ,CORROSION ,PARTITION COEFFICIENT ,KINETICS - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Hugo Barbosa Suffredini Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, Santo André, 2018. Este trabalho descreve a realizacao de estudos eletroquimicos fundamentais em interfaces do tipo liquido/liquido. Primeiramente, pretendeu-se compreender as diferencas na oxidacao de uma molecula modelo (ferroceno) por meio de estudos eletroquimicos relacionados a cinetica e termodinamica em diferentes situacoes. A primeira situacao enfoca a oxidacao direta do ferroceno em um eletrolito de suporte convencional aquoso e a segunda e relacionada ao ferroceno sendo adicionado diretamente em oleo mineral que quando em contato com o eletrolito de suporte aquoso, forma uma interface do tipo oleo/agua. Experimentos adicionais tambem foram conduzidos em uma emulsao, que foi constituida por ferroceno em oleo misturados com eletrolitos convencionais e cloreto de tetrabutilamonio (CTBA). Uma placa de diamante dopado com boro (DDB) foi usada como eletrodo de trabalho. Observou-se um deslocamento de aproximadamente 0,07 V quando a oxidacao do ferroceno foi conduzida na interface oleo/agua em comparacao com a oxidacao direta na fase aquosa convencional. Esta mudanca de potencial tambem foi calculada usando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT) como ferramenta teorica. Uma comparacao adicional foi realizada em relacao a interface e as emulsoes, constatando que a forca ionica e um fator determinante nesses tipos de estudos. Finalmente, as curvas de Tafel indicaram que as coordenadas da reacao do ferroceno sao diferentes quando o eletrodo e colocado na interface versus diretamente na fase aquosa, sendo que a energia de ativacao obtida para o ferroceno na agua foi de 129 kJ mol L-1 e na interface igual a 53,0 kJ mol L-1. Posteriormente, mostrou-se o uso da microextracao liquido-liquido dispersiva (DLLME) combinada com a eletroquimica de interface oleo/agua, utilizando ferroceno como molecula- modelo. Uma mistura de 150 ¿ÊL de etanol (solvente dispersante) e 50 ¿ÊL de 1-undecanol (solvente de extracao) foi injetada em 9 mL de uma solucao aquosa de ferroceno preparada em H2SO 4 1,0 x10 -3 mol L -1. Uma gota da fase organica contendo ferroceno foi inserida diretamente na superficie de um eletrodo de carbono impresso, e uma curva analitica foi obtida, ponto a ponto, com boa linearidade. O eletrodo de DDB foi utilizado para promover o calculo do coeficiente de particao, em que foi possivel calcular as concentracoes finais de ferroceno nas fases aquosa e organica como sendo iguais a 4,2 ~ 10 -4 mol L-1 e 0,15 mol L -1, respectivamente. Ao usar estes valores, o coeficiente de particao (log P) de 2,5 foi calculado. Por fim, a eletroquimica de interface oleo/agua foi aplicada para estudar a influencia do acido naftenico na corrosao do aco API-5L-X70 a temperatura ambiente a partir de um sistema bifasico constituido por petroleo/solucao aquosa. Um estudo in-situ baseou-se na espectroscopia de impedancia eletroquimica (EIS), enquanto medidas localizadas de impedancia eletroquimica (LEIS) e microscopia eletroquimica de varredura (SECM) foram utilizadas para estudar o efeito da pre-exposicao do aco ao sistema bifasico. Os resultados de LEIS e SECM mostraram que a pre-exposicao ao petroleo com acido naftenico produz uma superficie mais ativa do que apenas a solucao de sulfato. A adicao de acido naftenico ao oleo provoca corrosao. A morfologia da corrosao e caracterizada por tres regioes: i) na fase de oleo; ii) na fase aquosa e iii) em torno da interface. A corrosao foi mais evidente em torno da interface. Propoe-se um mecanismo no qual as moleculas de acidos naftenicos se auto-organizam na interface oleo/agua, gerando acidificacao local no contato trifasico entre oleo / fase aquosa / metal. This work describes the realization of fundamental electrochemical studies at a liquid / liquid interface. Firstly, it was intended to understand the differences in the oxidation of a model molecule (ferrocene) through electrochemical studies related to kinetics and thermodynamics in different situations. The first situation focuses the direct oxidation of ferrocene in an aqueous conventional support electrolyte and the second one is when ferrocene is directly placed in mineral oil, subsequently placed in contact with an aqueous support electrolyte thereby forming an oil/water interface. Additional experiments were also conducted in an emulsion, which was constituted by ferrocene in oil and mixed with conventional electrolytes and tetrabutylammonium chloride (TBAC). A Boron-Doped Diamond Electrode (BDD) was used as the working electrode. We observed an approximately 0.07 V shift when the ferrocene oxidation was conducted at the oil/water interface compared with the direct oxidation in the conventional aqueous phase. This potential shift was also calculated using the Density Functional Theory (DFT) as a theoretical tool. An additional comparison was conducted related to the interface and emulsions, finding that the ionic strength is determining factor in these types of studies. Finally, Tafel plots indicated that reaction coordinates of the ferrocene are different when the electrode is placed at the interface versus directly in the aqueous phase, in which the activation energy obtained for ferrocene in water was 129 kJ mol L-1 and at the interface equal to 53.0 kJ mol L-1. Posteriorly, we showed the use of dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME) combined with organic/water interface electrochemistry by using ferrocene as a model-molecule. A mixture of 150 ¿ÊL of ethanol (disperser solvent) and 50 ¿ÊL of 1-undecanol (extractant solvent) was injected into 9 mL of a ferrocene aqueous solution prepared in 1.0~10.3 mol L.1 H2SO4. Afterward, a drop of the organic phase containing ferrocene was directly inserted on a screen-printed carbon electrode and the analytical curve was obtained, point-to-point, with a good linearity. Besides that, a BDD electrode was used to promote the partition coefficient calculation, and it was possible to calculate the final concentrations of ferrocene in the aqueous and organic phases as being equal to 4.2~10.4 mol L.1 and 0.15 mol L.1, respectively. By using these values, the partition coefficient (log P) was calculated as 2.5. Finally, the oil/water interface was applied to study the role of naphthenic acid in the API.5L.X70 steel corrosion at room temperature from a biphasic system consisting of petroleum/aqueous solution. An in-situ study was based on electrochemical impedance spectroscopy, while localized measures of electrochemical impedance (LEIS) and scanning electrochemical microscopy (SECM) were used for the effect of pre-exposure from steel to biphasic system. The results LEIS and SECM showed that the pre-exposure to oil with acid produces a more active surface than just sulfate medium. Corrosion morphology is characterized by three regions: i) in oil phase; ii) in the aqueous phase, and iii) around the interface. Naphthenic acid corrosion was restricted to the area around the interface. A mechanism is proposed in which naphthenic acids self-assemble at the oil/water interface, generating local acidification at the oil/aqueous phase/metal three-phase contact.
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- 2018
6. Desenvolvimento de revestimentos de conversão à base de cério em liga de magnésio AZ91D
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Ribeiro, Eloana Patrícia, Antunes, Renato Altobelli, Suffredini, Hugo Barbosa, and Assis, Sérgio Luiz de
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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABC ,CÉRIO ,LANTÂNIO ,CERIUM ,Lanthanum ,REVESTIMENTO DE CONVERSÃO ,CONVERSION COATING - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Renato Altobelli Antunes Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2017. Neste estudo foram avaliadas três técnicas de dispersão para o processamento de nanocompósitos de matriz de epóxi com nanopartículas de diferentes geometrias: lamelares, fibrilares e esféricas. Para isso, foram preparados nanocompósitos com montmorilonita, laponita, nanotubos de haloisita, nanotubos de carbono e nanossílica por meio de mistura mecânica, sonicação e moagem de alta energia. A dispersão das nanopartículas na matriz foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e espalhamento de raios x a baixo ângulo. Os resultados mostraram que o processo de sonicação foi o melhor para dispersar as nanopartículas em epóxi, sendo, portanto, utilizado para a fabricação de nanocompósitos híbridos com matriz de epóxi. Esses materiais apresentam duas fases sólidas nanométricas dispersas na matriz e, neste estudo, foram combinadas nanopartículas de diferentes geometrias, a fim de avaliar as propriedades mecânicas e reológicas dos híbridos e compará-las com as dos nanocompósitos com apenas uma nanopartícula (nanocompósitos convencionais). As propriedades mecânicas foram medidas por meio de ensaios de resistência à flexão, de resistência ao impacto (Izod) e análise dinâmico-mecânica. As propriedades reológicas foram medidas por meio de ensaios de cisalhamento oscilatório de pequenas amplitudes das dispersões não curadas. Com exceção da ductilidade, os nanocompósitos convencionais exibiram propriedades inferiores às da matriz. Já os nanocompósitos híbridos apresentaram propriedades mecânicas superiores às dos nanocompósitos convencionais, e em alguns casos, superiores às da matriz, indicando algum nível de efeito sinergético entre as nanopartículas. As propriedades reológicas das dispersões não curadas indicaram que algumas partículas apresentaram boa dispersão na matriz, antes do processo de cura. Contudo, tal característica não foi convertida em ganhos reais de propriedades mecânicas e os nanocompósitos correspondentes exibiram propriedades muito similares às das amostras supostamente mal dispersas. Esse foi um indicativo de que as propriedades finais dos nanocompósitos foram essencialmente determinadas pelos parâmetros envolvidos no processo de cura do material. In this study, three dispersion techniques were evaluated for the processing of nanocomposites with epoxy matrix and nanoparticles with different geometries: lamellar, fibrillar and spherical. Therefore, nanocomposites with montmorillonite, laponite, halloysite nanotubes, carbon nanotubes and nanosilica were prepared via magnetic stirring, sonication and high energy milling. The dispersion of the nanoparticles in the epoxy matrix was evaluated using scanning electron microscopy, X-ray diffraction and small angle X-ray scattering. The results showed that sonication was the best method to disperse the nanoparticles in epoxy. Thus, it was used to manufacture hybrid nanocomposites with epoxy matrix. These materials have two different nanometric solid phases, dispersed in the matrix and, in this study, nanoparticles of different geometries were combined, aiming to evaluate the mechanical and rheological properties of the hybrids and compare them to those of the nanocomposites which have only one nanoparticle (conventional nanocomposites). The mechanical properties of the nanocomposites were evaluated through flexural testing, impact strength (Izod) and dynamic-mechanical analysis. The rheological properties were measured by small amplitude oscillatory shear tests of the uncured dispersions. Apart from ductility, the conventional nanocomposites showed inferior properties to those of the matrix. However, the hybrid nanocomposites exhibited superior properties to those of conventional nanocomposites and in some cases, even superior to those of the matrix, suggesting some level of synergistic effects between the nanoparticles. The rheological properties of the uncured dispersions indicated that some particles had good dispersion in the matrix, prior to the curing process. However, such feature was not converted into real gains on mechanical properties and the corresponding nanocomposites exhibited very similar properties to the supposedly poorly dispersed samples. This was an indicative that the final properties of nanocomposites were essentially determined by the parameters involved in the material curing process.
- Published
- 2017
7. Desenvolvimento de biossensor amperométrico em interface água/óleo utilizando de eletrodos de Au, PtPb/TiOx
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Oliveira, Etienne Sampaio, Suffredini, Hugo Barbosa, Alves, Wendel Andrade, Oliveira, Lucia Codognoto de, Pedrosa, Valber de Albuquerque, and Xavier, Allan Moreira
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TRIACYLGLYCEROLS ,GLICEROL ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,INTERFACE ÁGUA/ÓLEO ,WATER / OIL INTERFACE ,GLYCEROL ,TRIACILGLICERÓIS - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Hugo B. Suffredini Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2017. Neste trabalho, foi abordado o desenvolvimento de um biossensor para estimar a concentração de triacilgliceróis derivados da síntese in loco de glicerol, produzido pela hidrólise de azeite de oliva catalisada por lipases, em um sistema do tipo interface líquido-líquido constituído por duas fases líquidas imiscíveis entre si.A técnica proposta neste trabalho consiste em uma inovação na área de eletroanalítica pois permite a detecção direta de compostos eletroativos em matrizes hidrofóbicas sem a necessidade de pré-tratamentos complexos. Eletrodos de Au, preparados a partir de CD-ROM¿s graváveis, apresentaram maiores valores de sensibilidade, na faixa de trabalho de 0,1 a 1,0 mmol L-1. A enzima foi imobilizada quimicamente sob o CDtrodo de ouro por meio de ligações cruzadas com glutaraldeído. Porcentagens de 5 a 75% de óleo de azeite foram adicionadas a 2,0 mL de Nujol® e, a temperatura de 30ºC foi observado o aumento da densidade de corrente. Um patamar se estabilizou após 10minutos de experimento cronoamperométrico no potencial de oxidação do glicerol em 0,3 V vs.SCE, tempo inferior com relação aos resultados obtidos por métodos colorimétricos. Também foi observada boa repetibilidade para um mesmo eletrodo com desvio de 4,44%pelo prazo de 5 dias consecutivos,armazenando o biossensor em solução tampão fosfato pH 7,5 e após prévia limpeza eletroquímica.Desta forma, conclui-se que o biossensor desenvolvido neste trabalho simples de ser fabricado, possuindo funcionamento adequado e boa resposta quanto à sensibilidade e especificidade para a molécula de glicerol, de modo que sua aplicação torna-se viável tanto para espécies em concentrações mínimas quanto em altas concentrações. In this work, we discussed the development of a biosensor to estimate the concentration of triacylglicerol¿s in oil from the synthesis in loco of glycerol by hydrolysis of olive oil catalyzed by lipases in a liquid-liquid interface system consisting of two immiscible liquid. The use of interfaces in electrochemistry is not necessarily new study but represent an innovation in the field of electroanalytical, since it allows the direct detection of electroactive compounds in hydrophobic matrices without the need for complex pretreatment steps. Gold electrode presented a higher sensitivity value when compared to other electrodes in the concentration range of 0.1 to 1.0 mmol L-1. The enzyme was chemically immobilized in the gold electrode by crosslinking by glutaraldehyde 0.2%. Percentages of 5 to 75% of olive oil were added on 2.0 mL of Nujol ® and a temperature of 30 °C, increase of current densities was observed, with stabilization after 10 minutes of chronoamperometric experiment at an oxidation potential of glycerol in 0.3 V vs. Ag/AgCl, lower time in relation to the results obtained by colorimetric methods. Good repeatability of the experiments was also observed during 5 consecutive days, with a relative error of 4,44%, by storing the biosensor in phosphate buffer pH 7.5 and after previous electrochemical cleaning. Thus, it is possible to concluded that the biosensor developed in this work is easy to manufacture and simple to operate, presenting good sensitivity and specificity for the glycerol molecule. Its application in biological and organic matrices becomes viable as an alternative to the conventional methods of detection of TAG¿s.
- Published
- 2017
8. Funcionamento de um biossensor amperomérico bienzimático para a determinação de pesticidas organofosforados na interface óleo/água
- Author
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Santos, Keyla Teixeira, Suffredini, Hugo Barbosa, Garcia, Janaina de Souza, and Cintra, Elaine Pavini
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PESTICIDES ,ENZYME INHIBITION ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,PESTICIDAS ,BIOSENSORS ,INIBIÇÃO ENZIMÁTICA ,biossensores - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Hugo Barbosa Suffredini Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. O presente trabalho apresenta os estudos da determinacao de pesticidas organofosforados em um sistema interfacial do tipo agua/oleo de soja, a partir da inibicao enzimatica da Fosfatase acida co-imobilizada com Glicose Oxidase em eletrodo modificado com azul da Prussia. Testes inciais sobre a eficiencia da capacidade eletrocatalitica do filme de Azul da Prussia foram feitas a fim de se estabelecer o potencial de trabalho para as deteccoes de glicose 6-fosfato. As analises em fase aquosa retornaram limites de deteccao e quantificacao de 0,443 e 1,478 mol L-1, respectivamente. A sensibilidade do metodo foi calculada como sendo igual a 0,0445. Em relacao ao testes na interface oleo/agua, os limites de deteccao e quantificacao foram de 0,206 e 0,6872 mol L-1 e a sensibilidade do metodo foi encontrada como sendo igual a 0,035. A inibicao enzimatica foi observada a partir da exposicao do biossensor ao pesticida metil paration por 10, 20 e 30 minutos em fase aquosa e no sistema interfacial. Obervou-se nessas analises a eficiencia deste biossensor em detectar tal pesticida diretamente em oleo de soja a partir da aplicacao da tecnica eletroquimica de interface oleo/agua. This work is related to the detection of organophosphorus pesticides in a water/oil interfacial system by determining the enzymatic inhibition of acid phosphatase co-immobilized with Glucose Oxidase in a modified electrode with Prussian blue. Initial efficiency tests concerning the electrocatalytic capacity of Prussian blue film were carried out, aiming to establish the working potential related to the detection of glucose 6-phosphate. The aqueous phase analyses returned limits of detection and quantification of 0.443 and 1.478 mol L-1, respectively. The sensitivity of the method was calculated as being equal to 0.0445. Concerning the tests in oil/water interface, limits of detection and quantification were calculated as 0.206 and 0.6872 mol L-1 and the sensitivity of the method was obtained as 0.0035. The enzymatic inhibition of the biosensor was observed after a methyl parathion pesticide exposure of 10, 20 and 30 minutes in the aqueous phase and the interfacial system. It was possible to observe that the efficiency of the biosensor on the detection of the pesticide directly into soybean usin the oil/water interface electrochemistry as the main tool.
- Published
- 2016
9. Estudos da eletro-oxidação do glicerol em eletrodos de platina em meio alcalino
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Sandrini, Regiani Maria Leopoldina Martins, Angelucci, Camilo Andrea, Suffredini, Hugo Barbosa, and Sitta, Elton Fabiano
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GLICEROL ,POLYCRYSTALLINE ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,MONOCRISTALINO ,ELETRO-OXIDAÇÃO ,GLYCEROL ,ELECTROOXIDATION - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Camilo Andrea Angelucci Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. O glicerol nos últimos anos tem se tornado objeto de muitas pesquisas, devido à grande quantidade produzida como coproduto no processo de produção do biodiesel. É emergente a necessidade de que a quantidade excedente de glicerol, que não é absorvida pelo mercado, possa ser transformada em outros produtos com maior valor agregado, sendo a conversão eletrolítica, uma das alternativas para essa transformação. Frente a essa situação, estudos têm mostrado a eficiência de eletrocatalisadores de platina na conversão do glicerol, onde técnicas clássicas da eletroquímica, como voltametria e a cronoamperometria, são utilizadas. Nesse sentido os estudos voltamétricos e cronoamperométricos foram realizados em eletrodos de platina monocristalina de baixos índices de Miller e policristalina, em meio alcalino. Após a obtenção do perfil voltamétrico característico de cada um dos sistemas, verificou-se que a eletro-oxidação do glicerol em eletrodos de platina, depende de fatores como a estrutura dos átomos superficiais do eletrodo, janela de potencial aplicado, tempo de permanência em baixos potenciais e da concentração de glicerol. Nossos resultados mostraram que a reação de eletro-oxidação de glicerol é dependente da distribuição dos átomos na superfície do eletrodo, já que em cada superfície do eletrodo de platina, a reação apresenta-se com perfis voltamétrico distintos; observou-se que dependendo do número de ciclos, assim como o tempo em que o sistema permanece em baixos potenciais, ocorre a diminuição da atividade catalítica do eletrodo, evidenciado pela diminuição da densidade de corrente. O estudo da variação da concentração de glicerol no meio eletrolítico mostrou que atividade eletrolítica é influenciada, visto o aumento na densidade de corrente obtida em presença da maior concentração do glicerol em todas as superfícies analisadas. A atividade da reação de eletro-oxidação do glicerol em eletrodos de platina foi de Pt (111) > Pt (110) > Ptpolicristalina >Pt (100), independente das concentrações de glicerol analisadas. A ordem da reação determinada para cada um dos eletrodos estudados, mostrou que a reação em Pt (100) é a menos influenciada pela variação da concentração no meio eletrolítico. O presente estudo permitiu ainda verificar que a platina policristalina pode ser decomposta nas três superfícies de eletrodos monocristalinos cada qual com a sua contribuição específica, identificadas em regiões características do voltamograma cíclico. Glycerol in recent years has become the subject of many research, due the large amount produced as coproduct in the biodiesel production process. The emerging need for the overage amount of glycerol that is not absorbed by the market can be transformed into other products with higher added value, being the electrolytic conversion one of the alternatives for this transformation. Facing this situation, conversion of glycerol studies have shown the efficiency of platinum where classical techniques of electrochemistry as voltammetry and chronoamperometry are used. In this sense, voltammetric and chronoamperometric studies were carried out on platinum electrode low indexes Miller monocrystalline and polycrystalline in alkaline medium. After obtaining the voltammetric profile characteristic of each systems, it was found the electrooxidation of glycerol, in platinum electrodes, depends on factors such as the structure of surface atoms of electrode potential window applied, the length of stay at low potential, concentration of glycerol present in the electrolyte medium. Our results show the eletrooxidation reaction of glycerol is dependent on the distribution of the atoms on the surface of the electrode, as on every surface of the platinum electrode reaction is voltammetric different profiles: it was observed that depending on the number of cycles, as well as the time in which system remains at low potential, reduction of catalytic activity of electrode, evidenced by the decrease in current density. The study of variation on glycerol concentration in the electrolyte activity showed that medium is influenced, since the increase in current density obtained in the presence of higher concentrations of glycerol in all the areas analysed. The activity of eletrooxidation glycerol reaction in platinum electrodes Pt (111) > Pt (110) > Pt polycrystalline > Pt (100) was independent of glycerol concentrations. The order of reaction was given to each studied electrodes, showed that reaction on Pt (100) is the least influenced by the variation of concentration in electrolytic medium. The present study allowed still finds that the polycrystalline platinum can be decomposed in three areas of monocrystalline electrodes each with their specific contribution identified in voltammogram.
- Published
- 2016
10. Bioânodo constituído pela enzima glicose oxidase e óxido de grafeno
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Martins, Marccus Victor Almeida, Crespilho, Frank Nelson, Souza, Flávio Leandro de, Suffredini, Hugo Barbosa, Camargo, Pedro Henrique Cury, and Lima, Fabio Henrique Barros de
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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABC ,ÓXIDO DE GRAFENO ,ESFOLIAÇÃO QUÍMICA ,FIBRAS FLEXÍVEIS DE CARBONO - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Frank Nelson Crespilho Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2015. A glicose oxidase (GOx) é a enzima redox mais estudada como biocatalizador anódico em biocélulas a combustível (BCs) de glicose, principalmente pelo alto número de turnover para oxidação de glicose. No entanto, seu sítio redox é composto pelo cofator flavina adenina dinucleotídeo (FAD), que fica localizado no interior da enzima e coberto por uma espessa camada proteica, o que limita a transferência direta de elétrons (TDE). Assim, nesta tese de doutorado propõe-se a utilização de fibras flexíveis de carbono (FFC) esfoliadas e modificadas com GOx para uso em bioânodos. Propõe-se a esfoliação química das FFC como um método para a formação carbono-edge e folhas de óxido de grafeno (OG) ancoradas na superfície das fibras (FFC-OG). Por adsorção, a GOx foi imobilizada nos eletrodos de FFC e FFC-OG, onde observou-se a TDE para ambos. No entanto, determinou-se por meio da Teoria de Marcus que a constante heterogênea de transferência de elétrons (kTE) foi duas vezes maior para o bioeletrodo contendo OG, em que a GOx apresentou um valor da energia de reorganização de 0,38 eV. Além disso, o bioeletrodo contendo OG e GOx apresentou uma resposta bioeletrocatalítica para oxidação da glicose em -0,54 V. Esses resultados comprovam que o método de esfoliação química é uma etapa importante para o desenvolvimento de bioeletrodos flexíveis de carbono aplicados em biocélulas a combustível. Glucose oxidase (GOx) is the most studied redox enzyme as anode biocatalyst in glucose biofuel cells (BFCs), mainly by its high turnover number for glucose oxidation. However, GOx redox site consists in the cofactor flavin adenine dinucleotide (FAD), which it is located deeply buried in the enzyme and covered by a thick protein layer, which limits the direct electron transfer (DET). Thus, in this doctoral thesis we propose the use of flexible carbon fibers (FCF) exfoliated and modified with GOx for application in bioanode in BFCs. FCF chemical exfoliation is proposed as a method for obtain carbon-edge and sheets of graphene oxide (GO) anchored on the surface of the fibers (FCF-GO). By adsorption, GOx was immobilized on FCF electrodes and FCFGO, where the TDE was observed for both. However, it was determined by Marcus theory that the heterogeneous electron transfer constant (kHET) was two times higher for bioelectrodes containing GO, wherein the GOx had a reorganization energy value of 0.38 eV. In addition, the bioelectrode containing GO and GOx presented a bioelectrocatalytic response for glucose oxidation at -0.54 V. These results show that the chemical exfoliation method play an important role in the development of flexible carbon bioeletrodos applied in biofuel cells.
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11. Estudo e comparação de materiais eletrocatalíticos de Pd e PdBi suportados em carbono e nanotubos de carbono para posterior uso em uma célula a combustível alcalina alimentada diretamente por etanol
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Sá, Osvaldo Antonio de, Santos, Mauro Coelho dos, Suffredini, Hugo Barbosa, and Silva, Giuseppe Abíola Câmara da
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PDBI ,OXIDAÇÃO DE ETANOL ,PALLADIUM ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,ETHANOL OXIDATION ,PALÁDIO - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Mauro Coelho dos Santos Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2015. A reação de oxidação eletroquímica do etanol foi estudada em meio alcalino utilizando-se os eletrocatalisadores Pd e PdBi (razões atômicas 90:10, 50:50 e 70:30 em 20% de metais) suportados em carbono e nanotubos de carbono. As formulações propostas foram preparadas pelo método de redução por borohidreto de sódio. Os eletrocatalisadores obtidos foram caracterizados por espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDX), difração de raios-X (DRX), e tamanho de partículas entre 2 e 4 nm mostrados pela análise de MET, voltametria cíclica (VC) e a atividade catalítica pela técnica eletroquímica da cronoamperometria. O estudo do mecanismo de oxidação eletroquímica do etanol foi estudado por meio da técnica de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) in situ. As razões atômicas dos eletrocatalisadores obtidas por EDX ficaram próximas das razões atômicas nominais. O tamanho médio dos cristalitos foi estimado por difração de raios X utilizando a equação de Scherrer e estiveram próximos aos valores medidos por MET. Experimentos de voltametria cíclica e cronoamperometria foram realizados para avaliar a atividade eletrocatalítica dos materiais. O eletrocatalisador PdBi/C 90:10 apresentou melhor atividade catalítica quando comparado aos demais eletrocatalisadores. O efeito observado deve-se, provavelmente, ao fato de que pequenas quantidades de Bi favoreçam a remoção de intermediários adsorvidos no paládio por meio do mecanismo bifuncional ou do efeito eletrônico, além da intensidade maior do acetato observado na análise de FTIR in situ na oxidação do etanol. Análises de ATR-FTIR realizadas in situ empregando os eletrocatalisadores Pd e PdBi (razão atômica 90:10) suportados em carbono e nanotubos de carbono identificaram acetato, acetaldeído e carbonato como subprodutos formados da oxidação eletroquímica do etanol. The reaction of electrochemical oxidation of ethanol in alkaline solution was investigated using the electrocatalysts PdBi and Pd (atomic ratio 90:10, 50:50 and 70:30 in 20% metals) supported on carbon and carbon nanotubes. The proposed formulations were prepared by the method of reduction by sodium borohydride. The obtained electrocatalysts were characterized by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray diffraction (XRD) and particle size between 2 and 4 nm were measured by TEM analysis. The electrochemical characterization were evaluated using cyclic voltammetry and chronoamperometry techniques. The study of the electrochemical mechanism of ethanol oxidation was studied by infrared spectroscopy in Fourier transform (FTIR) in situ. The atomic ratios of the electrocatalysts obtained by EDX were close to the nominal atomic ratios. The average crystallite size was estimated by X-ray diffraction using the Scherrer equation and the measured values were close those found using TEM. The electrocatalyst PdBi / C 90:10 showed better catalytic activity when compared to other electrocatalysts. The higher catalytic activity of the electrocatalyst PdBi / C 90:10 can be attributed to the fact of that small amounts of Bi favor the removal of the adsorbed intermediates via palladium bifunctional mechanism or electronic effect in addition to the greater intensity of the observed FTIR analysis acetate in situ in the oxidation of ethanol. Also, ATR-FTIR analysis carried out in situ employing the electrocatalyst PdBi and Pd (atomic ratio 90:10) supported on carbon and carbon nanotubes identified acetate, acetaldehyde and carbonate formed as by-products of electrochemical oxidation of ethanol.
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12. Avaliação qualitativa em interface óleo/água do potencial antioxidante de vitaminas lipossolúveis pela técnica da voltametria de onda quadrada
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Sardinha, Eduardo dos Santos, Suffredini, Hugo Barbosa, Gaubeur, Ivanise, and Pedrotti, Jairo José
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FAT SOLUBLE VITAMINS ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,VOLTAMETRIA DE ONDA QUADRADA ,INTERFACE ÓLEO/ÁGUA ,OIL/WATER INTERFACE ,SQUARE WAVE VOLTAMMETRY ,VITAMINAS LIPOSSOLUVEIS - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Hugo Barbosa Suffredini Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência & Tecnologia - Química, 2015. Este trabalho buscou aplicar a tecnica de voltametria de onda quadrada em uma interface envolvendo dois liquidos imisciveis, sendo uma fase oleosa, contendo vitaminas lipossoluveis e outra aquosa, formada por solucoes-tampao em dois valores de pH (5,5 e 7,0). Foram realizados testes de interacao entre o tocoferol (lipossoluvel) e o acido ascorbico (hidrossoluvel adicionada a fase aquosa), de aplicacao direta da tecnica em um balsamo pos-barba e de microscopia eletroquimica de varredura. Com o uso de eletrodos de carbono impresso, foram obtidos valores numa escala relativa de potenciais de oxidacao para a vitamina A proximos de 0 V, no caso da vitamina K de -0,1 V e para a vitamina E os potencias foram de 0,1 V aproximadamente (todos em relacao ao potencial de Ag). Em relacao ao teste do balsamo, foi identificado um pico com o perfil e o potencial de oxidacao caracteristico do ¿¿-tocoferol, enquanto que na avaliacao da interacao entre as vitaminas E e C na interface, dados comprovaram o descrito na literatura. This work applied the square wave voltammetry technique on an interface between two immiscible liquids, one being the oily one, containing the fat soluble vitamins and another one, aqueous, corresponding to a buffer solution on two pH values 5,5 and 7,0. Besides it, tests of tocopherol (vitamin E, fat soluble) and ascorbic acid (Vitamin C, water soluble interaction, a direct application on an after shaving balm and scanning microscopy electrochemistry tests were carried out. By applying screen printed carbon electrodes, the relative oxidation potential to Vitamin A was determined as being next to 0 V. In the case of vitamin K the oxidation potential was measured as -0,1 V and to vitamin E, the values were close to 0,1 V (all potential data was measured versus Ag potential). Concerning the balm, a peak was detected exactly with the same profile and potential of the á-tocopherol. Also, the interaction between vitamins C and E was measured directly on the interface with results near from what was expected by the literature.
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13. Compósitos de silicone termo-solvatocrômico e sua aplicação ao sensoriamento térmico
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Silva, Clovis Ananias da, Alves, Wendel Andrade, Suffredini, Hugo Barbosa, Silva, Fabiana Aparecida de Toledo, and Rodrigues, Christiane de Arruda
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THERMO-SOLVATOCHROMISM ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,BORRACHAS DE SILICONE ,TERMO-SOLVATOCROMISMO ,THERMAL SENSOR ,SILICONE RUBBERS ,SENSOR DE TÉRMICO - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Wendel Andrade Alves Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2015. Este estudo versa sobre o desenvolvimento de um compósito de silicone VMQ (metil-vinil-siloxano), do tipo HTV ("high temperature vulcanizing"), com propriedades termo-solvatocrômicas provenientes da intercalação de diferentes proporções do sal iônico [NiI3(H2O)3]- na matriz polimérica. Descreve-se aqui pela primeira vez a combinação e aplicação de um compósito cromogênico em borrachas de silicone (Polidimetilvinilsiloxano). A adição dos complexos iônicos levou à formação de estruturas estáveis, com propriedades de histerese cromática de até 5h. Após a síntese e adição do complexo [NiI3(H2O)3]-, foi realizada a caracterização do compósito por diversas técnicas analíticas envolvendo espectroscopias diversas, microscopias e métodos de raios X. Por meio destas técnicas, foi possível conhecer sua inércia química e viabilizar sua aplicação prática em nível laboratorial/industrial. Desenvolveu-se a aplicação deste sistema como um sensor adaptativo, termo-solvatocrômico, o qual se revelou como uma tecnologia simples com capacidade de indicar falhas graves em isoladores poliméricos submetidos a sobreaquecimento. Com isso, abriu-se possibilidade para uso do material em inspeções preditivas em subestações e linhas de transmissão elétrica de média e alta potência. Além do uso como sensor de temperatura em sistemas elétricos, discute-se também seu potencial para aplicações em tintas indicadoras de aquecimento, displays térmicos, atenuadores de intensidade luminosa em janelas inteligentes, entre outros. This study reports on the development of a VMQ (methylvinyl siloxane), HTV type (high temperature vulcanizing), silicone composite with thermo-solvatochromic properties arising from the intercalation of different amounts of the ionic salt [NiI3(H2O)3]- into the polymer matrix. It is described here, for the first time, the combination and application of a chromogenic composite in silicone rubbers (poly dimetyl vinyl siloxanes). The addition of ionic complexes has led to the formation of stable structures, with remarkable properties of chromic hysteresis for periods over 5 hours. After synthesis and incorporation of [NiI3(H2O)3]-, the composite was fully characterized through a wide number of analytical techniques including spectroscopy, microscopy and X-rays methods. With these techniques, it has been possible scrutinize its chemical inertia and enable its practical application at both laboratorial and industrial levels. It has been developed its application as an adaptative thermo-solvatochromic sensor which has been found to be a simple technology able to detect serious flaws in polymeric insulators undergone to overheating. Thus, new possibilities for its usage for predictive inspections in electrical substations and power transmission lines have been uncovered. In addition to the usage as a temperature sensor in electrical plants, it is also discussed the potential of the composite for applications in heating indicator inks, thermal displays and light attenuators on smart windows, among others.
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14. Estudos eletroquímicos fundamentais para a detecção de fenol em interfaces do tipo petróleo/água
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Silva, Roberval Alves da, Santos, Mauro Coelho dos, Suffredini, Hugo Barbosa, and Silva, Giuseppe Abíola Câmara da
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ELETROQUÍMICA ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,PETRÓLEO ,INTERFACE ÓLEO/ÁGUA ,INTERFACE CRUDE OIL / WATER ,ELECTROCHEMISTRY - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Hugo Barbosa Suffredini Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2015. O presente trabalho é referente à utilização de técnicas eletroanalíticas diretamente na interface formada entre dois líquidos imiscíveis. Esta nova metodologia de trabalho está em pleno desenvolvimento em nosso grupo de pesquisa, apresentando resultados promissores em diversas vertentes. De maneira específica neste projeto, os estudos foram realizados em fase aquosa, constituída ora por uma solução de NaCl 1x10-3 mol L-1, ora por água do mar, bem como em fase oleosa, aqui representada pelo petróleo bruto. Utilizou-se o eletrodo impresso de carbono como ferramenta de trabalho, aplicando-se técnicas eletroanalíticas, tais como a voltametria cíclica e a voltametria de onda quadrada. Contaminou-se artificialmente o petróleo com algumas moléculas-modelo, em particular o fenol e o cicloexano. Para iniciar os experimentos, verificou-se a possibilidade de obtenção das respostas de oxidação ou redução das moléculas a partir da técnica de voltametria cíclica, utilizando nesta etapa o NaCl 1x10-3 mol L-1 como eletrólito suporte. Em seguida, estudaram-se os mesmos sistemas por voltametria de onda quadrada, técnica esta mais sensível e adequada para fins analíticos. Resultados obtidos mostraram ser possível realizar a caracterização de moléculas introduzidas artificialmente à fase petróleo. Foram satisfatórios nos experimentos realizados neste trabalho a obtenção de dados que permitiram se obter voltamogramas para melhor análise e compreensão dos fenômenos de oxidação e redução das moléculas estudadas. Para tanto, foi utilizando como ferramenta principal as técnicas eletroanalíticas. Ainda, houve a possibilidade de se determinar o tempo de saturação do eletrodo impresso de carbono, na área interfacial petróleo/água. Deste trabalho qualitativo, foi possível concluir que todas as moléculas propostas neste projeto foram detectadas com êxito, ou seja, a técnica proposta em interfaces foi eficiente para a finalidade proposta. Trabalhos futuros serão necessários para refinar a metodologia e aplicar o sistema em amostras reais. This work describes the use of a new electrochemical technique applied directly at the interface between two immiscible liquids. This new methodology is now been developed in our group and promising results were found in different research lines. More specifically, the studies in this project were carried out in aqueous support electrolyte solution constituted by a home-made 1 x 10-3 NaCl solution and also constituted by natural sea salt water. The organic phase was constituted by crude oil. A carbon screen-printed electrode was used as the main tool in this work. Cyclic Voltammetry (CV) and Square Wave Voltammetry (SWV) were used as electrochemical techniques. Portions of crude oil were contaminated with model molecules, as phenol and cyclohexane. Firstly, the CV was used to determine the possibility of detection. Following these preliminary studies, SWV studies were carried out since that technique is more adequate to promote analytical studies. Results indicates that was possible to characterize molecules artificially introduced to oil phase. Furthermore, it was possible to determine the time of saturation of the printed-screen carbon electrode at the interfacial Oil / water region. It was possible to conclude from this qualitative work that all molecules were successfully detected directly at the crude oil/water interface. On the other hand, future works will be necessary to improve this kind of methodology.
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15. Desenvolvimento de metodologia para modificação química reversível de superfícies de microcantilevers com aplicação em biossensores nanomecânicos
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Sato, Roseli Hiromi, Fiorito, Pablo Alejandro, Omori, Álvaro Takeo, Suffredini, Hugo Barbosa, and Petri, Denise Freitas Siqueira
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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,MICROCANTILEVERS ,AJAX - TECNOLOGIA DE DESENVOLVIMENTO DE SITES DA WEB ,BIOSSENSOR ,TELLURIUM ,TELÚRIO - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Pablo Alejandro Fiorito Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2015. Nos últimos anos, houve uma grande expansão na busca e desenvolvimento de novos dispositivos voltados para a área de biossensores. Tendo em vista esta grande demanda relacionada ao desenvolvimento de novos dispositivos para detecção de determinadas biomoléculas, como ácidos desoxirribonucleicos (DNA), este trabalho descreve o desenvolvimento de um método para modificação química reversível de superfícies de microcantilevers que são aplicados em estudos de biossensores nanomecânicos. Dessa maneira, para a elaboração desta metodologia foi utilizado o conceito de Click Chemistry aliado à atividade redox de compostos de telúrio junto a grupos tióis, grupo este, que está presente em muitas biomoléculas aplicadas em processos de detecção em biossensores. A parte inicial deste trabalho consistiu na síntese de teluretos bis-arílicos não simétricos, no qual foi possível obter um rendimento isolado para o telureto de 3-nitrofenil 4-metoxifenila de 90%. Após a obtenção deste composto, foram realizadas mais duas etapas de síntese para obtenção do ácido 4-((3-((4-metoxifenil)teluro)fenil)amino)-4-oxobutanóico sendo obtido um rendimento isolado de 60%. Este derivado de telúrio foi imobilizado sobre a superfície de microcantilevers sendo possível verificar a sua atividade redox junto à biomoléculas tioladas de DNA. Paralelamente foi realizado um estudo de viabilidade para troca de biomoléculas que atuam como "receptores" no processo de detecção da fita complementária de DNA. Este resultado se torna relevante, pois possibilita realizar a troca do sistema de detecção a partir da regeneração da superfície além de demonstrar a eficácia da proposta deste trabalho. In recent years, it has been a great expansion in the search and development of new devices focused on biosensors area. In view of this high demand related to the development of new devices for the detection of certain biomolecules, like deoxyribonucleic acid (DNA) ones, this work describes the development of method for reversible chemical modification of surfaces of microcantilevers are used in biosensors nanomechanical studies. Thus, for the preparation of this methodology it was used the concept of Click Chemistry together with the redox activity of tellurium compounds with thiol groups, which is present in many biomolecules applied to detection processes in biosensors. The initial part of this work involved the synthesis of unsymmetrical diaryl tellurides, in which it was possible to obtain an isolated yield for the telluride of 3-nitrophenyl 4- (4-methoxyphenyl)(3-nitrophenyl)tellane of 90%. After obtaining this compound two more synthesis steps for obtaining acid 4 - ((3 - ((4-methoxyphenyl) teluro) phenyl) amino) -4-oxobutanoic acid were performed being obtained an isolated yield of 60%. The tellurium derivative was immobilized on the surface of microcantilevers being possible to verify its redox activity by biomolecules (DNA) with thiol groups. At the same time it carried out a feasibility study to exchange of biomolecules that act as "receptors" in the detection process of complementary DNA. This result is significant because it enables performing the exchange of the detection system from the surface of regeneration besides demonstrating the effectiveness of this proposal work.
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- 2015
16. Estudos eletroquímicos fundamentais em interfaces do tipo óleo/água utilizando ferroceno como molécula-modelo
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Silva, Rejane Maria Pereira da, Suffredini, Hugo Barbosa, Fiorito, Pablo Alejandro, and Dall'Antonia, Luiz Henrique
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BIODIESEL ,ELETROQUÍMICA ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,ELETRODO DE DDB ,COEFICIENTE DE PARTIÇÃO ,FERROCENO - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Hugo Barbosa Suffredini Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em em Ciência & Tecnologia - Química, 2014.
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- 2014
17. Síntese e caracterização de eletrocatalisadores nanoestruturados para eletrogeração de peróxido de hidrogênio e posterior degradação de fenol
- Author
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Assumpção, Mônica Helena Marcon Teixeira, Santos, Mauro Coelho dos, Bertazzoli, Rodnei, Lanza, Marcos R. V. (Marcos Roberto de Vasconcelos), Suffredini, Hugo Barbosa, Gaubeur, Ivanise, and Universidade Federal do ABC
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REAÇÃO DE REDUÇÃO DE OXIGÊNIO ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,ÓXIDO DE TUNGSTÊNIO - Abstract
Orientador: Mauro Coelho dos Santos Tese (Doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa e curso de pós graduação em Ciência e Tecnologia / Química.
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- 2013
18. Avaliação eletroquímica e morfológica de catalisadores baseados em Pt e Pb para aplicação como ânodos na oxidação de ácido fórmico
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Buzzo, Guilherme Soares, Suffredini, Hugo Barbosa, Calegaro, Marcelo Luiz, Spinacé, Estevam Vitorio, Fiorito, Pablo Alejandro, and Venâncio, Everaldo Carlos
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PLATINA ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,CHUMBO ,Ânodos ,ÁCIDO FÓRMICO - Abstract
Orientador: Hugo Barbosa Suffredini Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e tecnologia/Química, 2013
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- 2013
19. Ânodos baseados em PtBi/C e PtPb/C para oxidação de ácido fórmico : um estudo comparativo
- Author
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Silva, Marcelo José de Oliveira, Suffredini, Hugo Barbosa, and Cordeiro, Rodrigo Maghdissian
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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,CÉLULAS A COMBUSTÍVEL ,Oxidação ,ÁCIDO FÓRMICO - Abstract
Orientador: Hugo Barbosa Suffredini Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2013
- Published
- 2013
20. Estudos eletroquímicos em interface do tipo água/óleo empregando eletrodo de diamante dopado com boro
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Maynart, Marlon Cavalcante, Suffredini, Hugo Barbosa, Oliveira, Lucia Codognoto de, Ferreira, Tiago Luiz, Giacomelli, Fernando Carlos, and Ferreira, Mariselma
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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,Eletroquímica de interface ,MIGRAÇÃO ,ÓLEO DE SOJA - Abstract
Orientador: Hugo Barbosa Suffredini Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2013
- Published
- 2013
21. Estudo de eletrocatalizadores e PTCe02 para oxidação eletroquimica de etanol para utilização em células à combustível
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Souza, Rodrigo Fernando Brambilla de, Santos, Mauro Coelho dos, Suffredini, Hugo Barbosa, and Machado, Sergio Antonio Spinola
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OXIDAÇÃO ELETROQUÍMICA DE ETANOL ,MÉTODOS DOS PRECURSORES POLIMÉRICOS ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,CÉLULAS A COMBUSTÍVEL ,ELETROCATÁLISE ,PtCeO2/C ,MATERIAIS NANOESTRUTURADOS - Abstract
Orientador: Prof. Dr. Mauro Coelho dos Santos Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2009 Este trabalho apresenta o desenvolvimento de eletrocatalisadores compostos de PtCeO2/C para a oxidação de etanol em células a combustível. Primeiramente, partiu-se para a escolha do método de preparação dos eletrocatalisadores onde foram comparados: o método de redução química (NaBH4)(MRQ), o método sol-gel (MSG) e o método dos precursores poliméricos (MPP) para produzir eletrocatalisadores de Pt/C para a oxidação de metanol, com o destaque do eletrocatalisador MPP. Adotado o MPP para a produção de eletrocatalisadores foi então produzido um eletrocatalisador Pt3Sn1/C para comparar o desempenho com um material semelhante, mas de origem comercial na reação de oxidação de etanol, o MPP favoreceu a produção da liga Pt3Sn reconhecida como o melhor material baseado em platina e estanho para tal finalidade, e mostrando-se superior ao material comercial em testes de uma célula a combustível de etanol direto, confirmando a eficiência do método de preparação. Então foram realizados estudos da eletrocatálise das reações de oxidação de etanol em meio ácido utilizando-se PtCeO2/C (20 % metal em carbono) preparados nas proporções em massa Pt:Ce (3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3) produzidos pelo MPP. A composição dos eletrocatalisadores foi corroborada por medidas com a técnica de análise de energia dispersiva de raiosX (EDX). Com as medidas de difração de raios X (DRX) foram caracterizadas as fases de Pt e CeO2, com tamanhos médios de partícula da ordem de 7 nm para a Pt e 3 nm para o CeO2. Experimentos de voltametria cíclica e cronoamperometria foram realizados para avaliar o desempenho eletrocatalítico dos diferentes materiais. Em todos os casos, exceto Pt-CeO2/C 1:1, os eletrocatalisadores Pt-CeO2/C apresentaram melhor desempenho para a oxidação de etanol quando comparados com Pt/C. O melhor resultado observado foi obtido para o eletrocatalisador de PtCeO2/C 1:3, que inclusive superou o desempenho do eletrocatalisador Pt-Ru/C (ETek) para o mesmo processo. Do ponto de vista econômico e considerando os resultados obtidos, os eletrocatalisadores de PtCeO2/C preparados pelo método dos precursores poliméricos são candidatos promissores para o uso como catalisadores em ânodos de células a combustível de etanol direto. This work presents the development of PtCeO2/C electrocatalysts for ethanol electrochemical oxidation. Firstly, three preparation methods were compared: polymeric precursor method (PPM), chemical reduction method (NaBH4) (CRM), and sol-gel method (SGM) ir order to produce Pt/C electrocatalysts toward methanol electro-oxidation. The PPM electrocatalyst was the most appropriated. Secondly, adopting the PPM for electrocatalyst production, it was prepared a Pt3Sn/C electrocatalyst and its performance as an anode in a direct ethanol fuel cell (DEFC) was compared with one from a PtSn/C Etek electrocatalyst. The polarization curves for a DEFC using Pt3Sn/C as the anode demonstrated improved performance compared to that of a PtSn/C Etek, showing then the efficiency of the preparation method. Finally, a study of the electrocatalysis of ethanol oxidation reactions in an acidic medium on Pt-CeO2/C (20 wt.% of Pt-CeO2 on carbon XC-72R), prepared in different mass ratios by the polymeric precursor method was performed. The mass ratios between Pt and CeO2 (3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3) were confirmed by Energy Dispersive X-ray Analysis (EDAX). X-ray diffraction (XRD) structural characterization data shows that the Pt-CeO2/C catalysts are composed of nanosized polycrystalline non-alloyed deposits, from which reflections corresponding to the fcc (Pt) and fluorite (CeO2) structures were clearly observed. The mean crystallite sizes calculated from XRD data revealed that, independent of the mass ratio, a value close to 3 nm was obtained for the CeO2 particles. For Pt, the mean crystallite sizes were dependent on the ratio of this metal in the catalysts. Low platinum ratios resulted in small crystallites, and high Pt proportions resulted in larger crystallites. The size distributions of the catalysts particles, determined by XRD, were confirmed by Transmission Electron Microscope (TEM) imaging. Cyclic voltammetry and chronoamperometic experiments were used to evaluate the electrocatalytic performance of the different materials. In all cases, except Pt-CeO2/C 1:1, the PtCeO2/C catalysts exhibited improved performance when compared with Pt/C. The best result was obtained for the Pt-CeO2/C 1:3 catalyst, which gave better results than the Pt-Ru/C (Etek) catalyst. From an economical perspective, and considering the results obtained, Pt-CeO2/C electrocatalysts prepared by the PPM method are promising candidates for use as catalysts in anodes of direct ethanol fuel cells.
- Published
- 2009
22. Imobilização de Dihidrorodamina 1,2,3 em superfície de ouro, com potencial aplicação na detecção de radicais livres
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Dias, Vinícius Cesar, Fiorito, Pablo Alejandro, and Suffredini, Hugo Barbosa
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Voltametria cíclica ,PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC ,Microbalança eletroquímica de cristal de quartzo ,Sensores eletroquímicos ,Monocamadas auto-organizadas ,ÁCIDO MERCAPTO-CARBOXÍLICO ,Dihidrorodamina ,Impedância eltroquímica ,Radicais livres - Abstract
Orientador: Pablo A. Fiorito Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia/Química.
- Published
- 2009
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