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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Performance e caracterização de um sensor eletroquímico utilizando MWCNT/Fe3O4 para a detecção do herbicida Diuron
Autor(es): Sena , Thiago da Silva
Primeiro Orientador: Carvalho, Adriana Evaristo de
metadata.dc.contributor.referee1: Oliveira, Igor Gabriel Silva
metadata.dc.contributor.referee2: Gozzi , Fábio
Resumo: O presente trabalho descreve o desenvolvimento e a caracterização de um sensor eletroquímico de pasta de carbono modificado com nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados com nanopartículas de óxido de ferro (MWCNT/Fe₃O₄) para a detecção voltamétrica do herbicida diuron (DRN) em amostras de água. A funcionalização do material foi confirmada por análise termogravimétrica (TGA/DSC) e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). A caracterização eletroquímica por voltametria cíclica em solução de Fe(CN)₆³⁻/⁴⁻ demonstrou que o processo redox em ambos os eletrodos é controlado por difusão, em acordo com a equação de Randles-Ševčík. O eletrodo MWCNT/Fe₃O₄ apresentou razão Ipa/Ipc de 0,99 e R² = 0,993, indicando comportamento quase-reversível e maior regularidade na transferência de elétrons em relação ao MWCNT-OX (R² = 0,844; Ipa/Ipc = 0,78). Os espectros de impedância eletroquímica (EIE) revelaram menor resistência de transferência de carga para o eletrodo MWCNT/Fe₃O₄ (Rct = 231 Ω) em comparação ao MWCNT-OX (Rct = 343 Ω), confirmando a superioridade cinética do compósito magnético. O estudo de otimização do pH, conduzido por DPV em tampão Britton-Robinson 0,05 mol L⁻¹, indicou pH 3 como condição ótima para a detecção do DRN. A curva analítica apresentou duas faixas lineares distintas: de 0,05 a 1,0 µmol L⁻¹, com LD de 0,52 µmol L⁻¹ e LQ de 1,74 µmol L⁻¹; e de 1,0 a 50 µmol L⁻¹, com LD de 5,85 µmol L⁻¹ e LQ de 19,50 µmol L⁻¹. O estudo de seletividade demonstrou que a maioria dos interferentes avaliados não comprometeu significativamente a resposta analítica do sensor, com exceção da tidiazurona (TDZ), que apresentou interferência expressiva. A aplicação em amostra real de água de torneira evidenciou a presença de efeito de matriz, com supressão do sinal analítico. Os resultados obtidos demonstram que o sensor MWCNT/Fe₃O₄ constitui uma plataforma eletroanalítica promissora para o monitoramento do DRN em matrizes ambientais aquosas.
Abstract: This work describes the development and characterization of a carbon paste electrochemical sensor modified with multi-walled carbon nanotubes functionalized with iron oxide nanoparticles (MWCNT/Fe₃O₄) for the voltammetric detection of the herbicide diuron (DRN) in water samples. Material functionalization was confirmed by thermogravimetric analysis (TGA/DSC) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). Electrochemical characterization by cyclic voltammetry in a [Fe(CN)₆]³⁻/⁴⁻ solution demonstrated that the redox process at both electrodes is diffusion-controlled, in agreement with the Randles-Ševčík equation. The MWCNT/Fe₃O₄ electrode presented an Ipa/Ipc ratio of 0.99 and R² = 0.993, indicating a quasi-reversible behavior and higher regularity in electron transfer compared to MWCNT-OX (R² = 0.844; Ipa/Ipc = 0.78). Electrochemical impedance spectra (EIS) revealed a lower charge transfer resistance for the MWCNT/Fe₃O₄ electrode (Rct = 231 Ω) compared to MWCNT-OX (Rct = 343 Ω), confirming the kinetic superiority of the magnetic composite. The pH optimization study, conducted by DPV in 0.05 mol L⁻¹ Britton-Robinson buffer, indicated pH 3 as the optimum condition for DRN detection. The analytical curve showed two distinct linear ranges: from 0.05 to 1.0 µmol L⁻¹, with a LOD of 0.52 µmol L⁻¹ and LOQ of 1.74 µmol L⁻¹; and from 1.0 to 50 µmol L⁻¹, with a LOD of 5.85 µmol L⁻¹ and LOQ of 19.50 µmol L⁻¹. The selectivity study demonstrated that most evaluated interferents did not significantly compromise the analytical response of the sensor, except for thidiazuron (TDZ), which showed significant interference. Application in a real tap water sample evidenced a matrix effect with analytical signal suppression. The results obtained demonstrate that the MWCNT/Fe₃O₄ sensor constitutes a promising electroanalytical platform for diuron monitoring in aqueous environmental matrices.
Palavras-chave: Sensor eletroquímico
Electrochemical sensor
Nanotubos de carbono
Carbon nanotubes
Fe₃O₄
Fe₃O₄
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Grande Dourados
Sigla da Instituição: UFGD
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia
Citação: SENA, T. S. Performance e caracterização de um sensor eletroquímico utilizando MWCNT/Fe3O4 para a detecção do herbicida Diuron. 2026. 36 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2026.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/7168
Data do documento: 1-Jul-2026
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