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Tipo: Tese
Título : Síntese e aplicação de compósito à base de Zn2SnO4 na detecção eletroquímica de ofloxacino: um estudo experimental e teórico
Título en inglés: Synthesis anda application of Zn2SnO4-based composite in the electrochemical detection of ofloxacin: an experimental and theoretical stufy
Autor : Castro, Janevane Silva de
Tutor: Correia, Adriana Nunes
Palabras clave en portugués brasileño: Antibiótico;Contaminante emergente;Estanato de zinco;Óxido de grafeno reduzido
Palabras clave en inglés: Antibiotic;Emerging contaminant;Zinc stannate;Reduced graphene oxide
Áreas de Conocimiento - CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Fecha de publicación : 2023
Citación : CASTRO, Janevane Silva de. Síntese e aplicação de compósito à base de Zn2SnO4 na detecção eletroquímica de ofloxacino: um estudo experimental e teórico. 2023. 115 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
Resumen en portugués brasileño: Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia para detecção e quantificação do ofloxacino (OFL), usando sensor eletroquímico baseado em eletrodo de carbono vítreo modificado com compósito formado por estanato de zinco e óxido de grafeno reduzido (ECV/Zn2SnO4-OGr), por meio da voltametria de onda quadrada (VOQ). O Zn2SnO4 foi sintetizado e caracterizado por meio de difração de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (EITF), espectroscopia Raman (ER) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As imagens de MEV apontaram agregação entre os componentes do compósito desenvolvido (Zn2SnO4-OGr) em meio à dispersão com DMF; enquanto os resultados obtidos por meio da VOQ indicaram sinergismo químico entre os mesmos frente a oxidação irreversível do OFL em sua forma protonada (OFL+), apresentando ainda Ep ≈ 1,2V, mecanismo reacional de controle misto e sugerindo a participação de dois elétrons. O sinergismo químico entre Zn2SnO4 e OGr também foi observado por meio da espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), onde obteve-se a menor resistência à transferência de carga (Rtc) para o ECV/Zn2SnO4-OGr. As condições voltamétricas otimizadas foram H2SO4 5,0 × 10−1 mol L−1 pH 0, f = 60 s−1, a = 30 mV e ΔEs = 3 mV. A curva analítica obtida apresentou faixa de linearidade de 9,99 × 10−8 a 6,62 × 10−6 mol L−1 com r = 0,998; e limites de detecção (LD) e de quantificação (LQ) do OFL iguais a 8,28 × 10-8 mol L−1 e 2,76 × 10-7 mol L−1, respectivamente, sendo ainda comparados aos obtidos por meio da cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). O sensor desenvolvido foi aplicado com sucesso na determinação de OFL em amostras de formulação farmacêutica comercial, apresentando taxas de recuperação médias de 100,58%; (DPR = 2,65%) e estabilidade para repetibilidade (DPR = 3,20%, n = 12); além de ter demonstrado eficiência mesmo ante à presença de vários interferentes. Os estudos químico-computacionais avaliaram teoricamente a adsorção do OFL em duas superfícies distintas (Zn2SnO4 e OGr) e indicaram maior eficiência do processo com o Zn2SnO4 (Eads = 21,03 eV) ante o OGr (Eads = 1,90 eV); evidenciando a relevância do óxido metálico misto no compósito proposto, para o sensor eletroquímico.
Abstract: In this work, a methodology was developed for the detection and quantification of ofloxacin (OFL), using an electrochemical sensor based on a glassy carbon electrode modified with a composite formed by zinc stannate and reduced graphene oxide (ECV/Zn2SnO4-rGO), through square wave voltammetry (SWV). Zn2SnO4 was synthesized and characterized using X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy (RS) and scanning electron microscopy (SEM). The SEM images showed aggregation between the components of the developed composite (Zn2SnO4-rGO) amid dispersion with DMF; while the results obtained through SWV indicated chemical synergism between them against the irreversible oxidation of OFL in its protonated form (OFL+), still presenting Ep ≈ 1.2V, reaction mechanism of mixed control and suggesting the participation of two electrons. The chemical synergism between Zn2SnO4 and rGO was also observed by means of electrochemical impedance spectroscopy (EIS), where the lowest resistance to charge transfer (Rtc) was obtained for GCE/Zn2SnO4-rGO. The optimized voltammetric conditions were H2SO4 5.0 × 10−1 mol L−1 pH 0, f = 60 s−1, a = 30 mV e ΔEs = 3 mV. The analytical curve obtained showed a linearity range from 9.99 × 10−8 to 6.62 × 10−6 mol L−1 with r = 0.998; and limits of detection (LD) and quantification (LQ) of the OFL equal to 8,28 × 10-8 mol L−1 e 2,76 × 10-7 mol L−1, respectively, being still compared to those obtained through high performance liquid chromatography (HPLC). The developed sensor was successfully applied to determine OFL in commercial pharmaceutical formulation samples, showing average recovery rates of 100.58%; (DPR = 2.65%) and stability for repeatability (DPR = 3.20%, n = 12); in addition to having demonstrated efficiency even in the presence of several interferers. The chemical-computational studies theoretically evaluated the adsorption of OFL on two different surfaces (Zn2SnO4 and OGr) and indicated greater process efficiency with Zn2SnO4 (Eads = 21.03 eV) compared to OGr (Eads = 1.90 eV); highlighting the relevance of mixed metal oxide in the proposed composite for the electrochemical sensor.
URI : http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76243
ORCID del autor: https://orcid.org/0000-0001-5631-7603
Lattes del autor: http://lattes.cnpq.br/8139573724859904
ORCID del tutor: https://orcid.org/0000-0002-3357-0160
Lattes del tutor: http://lattes.cnpq.br/7500109652248564
Derechos de acceso: Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: DQAFQ - Teses defendidas na UFC

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