Tópicos Especiais em Química I
Modificação Superficial de Eletrodos: rotas sintéticas, caracterização e aplicações

Área de Concentração: Fisico-Química

Créditos: 2

Carga Horária - Aulas Teóricas: 30

Carga Horária Total: 30

Professor(es) Responsável(is):

  Dr. marcio eduardo vidotti miyata

Ementa:

1. Conceitos básicos de Eletroquímica;
2. Eletroquímica no estado sólido;
3. Síntese Eletroquímica, principais exemplos;
4. Técnicas de modificação de eletrodos: eletrodeposição, casting, layer-by-layer, deposição eletroforética;
5. Experimentos eletroquímicos “in situ”;
6. Descrição de dispositivos eletroquímicos como sensores, biossensores, dispositivos fotovoltaicos, células e biocélulas combustível, eletrodos eletrocrômicos, etc.
7. Eletrodos de diamante dopado com boro;
8. Nanomateriais eletroativos;
9. Conceitos básicos de AFM, MEV, Microbalança Eletroquímica a Cristal de Quartzo, DEMS, Espectroeletroquímica, Raman, UV-Vis e Infravermelho, todos estes aplicados na caracterização de eletrodos modificados.

Bibliografia:

1. Bard AJ, Faukner LR. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications.
2. Trabalhos publicados em Chem Rev. 108, (7), Jul. 2008.
3. Katz E, Willner I, Wang J. Electroanal. 16 (2004) 19.
4. Vidotti M, de Torresi SIC. J. Braz. Chem. Soc. 19 (2008) 1248.
5. Butt HJ, Cappella B, Kappl M. Surf. Sci. Rep. 59 (2005) 1.
6. Garcia R, Martinez RV, Martinez J. Chem. Soc. Rev. 35 (2006) 29.
7. Campion A, Kambhampati P. Chem. Soc. Rev. 27 (1998) 241.
8. Zarbin AJG. Quim. Nova 30 (2007) 1469.
9. Macpherson JV, Unwin PR. Anal. Chem. 72 (2000) 276.
10. Barker AL, Gonsalves M, Macpherson JV, Slevin CJ, Unwin PR. Anal. Chem. Acta 385 (1999) 223.
11. Vidotti M, de Torresi SIC. Electrochim. Acta 54 (2009) 2800.
12. Freire RS, Pessoa CA, Kubota LT. Quim. Nova 26 (2003) 381.
13. Mello LD, Kubota LT. Food Chem. 77 (2002) 237.
 

Programa:

Ao longo dos últimos anos tem crescido de forma exponencial a pesquisa científica em torno da modificação de eletrodos por diversos tipos de materiais orgânicos e inorgânicos. Esta linha de pesquisa não é uma exclusividade apenas para a área de Físico-Química, mas também cobre outras áreas como: (i) a Química Analítica, no desenvolvimento de sensores e biossensores; (ii) a Química Inorgânica, com a incorporação de materiais eletrocatalíticos sobre eletrodos e o desenvolvimento de novos complexos de metais de transição para o desenvolvimento das células solares e dos dispositivos foto-voltaicos; e finalmente (iii) a Química Orgânica com a síntese eletroquímica de novas moléculas na superfície de eletrodos, evitando a formação de subprodutos e o grande desperdício de solventes / reagentes que normalmente ocorre nas sínteses químicas tradicionais. Além disso, com o desenvolvimento recente dos nanomateriais, a ciência dos eletrodos modificados ganhou um novo e empolgante estímulo. Com o controle dos materiais na escala nanométrica foi possível a criação de novas estruturas e morfologias, obtendo dispositivos eletroquímicos de alto desempenho devido ao aumento significativo das propriedades de transporte proporcionada pelas nanoarquiteturas. Além disso, concomitantemente à pesquisa dos eletrodos modificados por nanoestruturas está o desenvolvimento de novas técnicas de análise superficial como as Microscopias de Força Atômica (AFM) e Eletrônica de Varredura (MEV) que podem caracterizar uma superfície praticamente na escala atômica, além dessas podemos citar as técnicas espectroscópicas, como UV-Vis, Raman e Infravermelho que fornecem informações vitais quanto a composição do sistema.
 

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