Desarrollo de metodologías electroanalíticas basadas en electrodos modificados con nanomateriales de C/Au para el análisis de matrices ambientales complejas

Abstract

En la presente tesis se reporta el desarrollo de metodologías electroanalíticas basadas en electrodos confeccionados con una estructura hibrida de nanomateriales de carbono y oro para el análisis de contaminantes electroactivos con diferente naturaleza química: los isómeros orgánicos 1,4-dihidroxibenceno o hidroquinona y 1,2-dihroxibenceno o catecol en agua potable, agua de rio y en un RIL vitivinícola; y por otro lado se logró la determinación de arsenito en un efluente secundario de una planta de tratamiento, el cual fue tratado mediante electrocoagulación para la remoción de este contaminante y donde fue posible realizar el seguimiento del tratamiento utilizando la metodología desarrollada. Experimentos realizados mediante espectroscopia UV-visible, dispersión dinámica de luz (DLS), microscopia electrónica de transmisión (TEM) confirmaron la síntesis de las nanopartículas utilizadas en la confección de los sensores utilizados. Posteriormente, análisis de voltametría cíclica (VC) y microscopia electrónica de barrido (SEM) permitieron confirmar el aumento del área electroactiva de los electrodos nanoestructurados. Mediante VC se caracterizó la señal electroquímica de los analitos, obteniendo sus potenciales y corrientes de pico correspondientes a los procesos anódicos estudiados que sustentan la detección electroquímica de los analitos mediante voltametría de pulso diferencial (DPV), técnica electroanalítica en la cual se basaron ambas metodologías desarrolladas en esta tesis doctoral. También fue posible comprobar mediante estas técnicas la actividad electrocatalítica de las nanopartículas de oro sintetizadas. Se utilizaron como técnicas de referencia cromatografía liquida de alta eficiencia (HPLC) y espectrometría de absorción atómica con horno de grafito (GFAAS) para validar las metodologías electroanalíticas desarrolladas para hidroquinona-catecol y arsénico, respectivamente. En ambas metodologías fue posible el análisis directo de los contaminantes en matrices medioambientales estudiadas, utilizando un electrodo heteroestructurado de nanopartículas de oro soportadas en nanotubos de carbono aminados de pared múltiple.