Eletroatividade para peróxido de hidrogênio de um filme de sílica aminofuncionalizada contendo nanoclusters de silicotungstato

• Published in: Matéria 2022, Vol.27 (1)
• Main Authors: Paula, Julia Helena de, Margarido, Victória de Oliveira, Souza, Adriano Lopes de
• Format: Article
• Language: Portuguese
• Subjects: CONSTRUCTION & BUILDING TECHNOLOGY; MATERIALS SCIENCE, MULTIDISCIPLINARY; METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING
• ISSN: 1517-7076; 1517-7076
• DOI: 10.1590/1517-7076-rmat-2021-44906

RESUMO O Peróxido de hidrogênio (H2O2) é um poderoso agente oxidante usado, por exemplo, em processos oxidativos avançados e biossensores de glicose. Embora a reação de eletroredução de H2O2 tenha sido estudada usando nanoclusters de polioxometalatos (POMs) como eletrocatalisadores, não há dados disponíveis na literatura relatando tal estudo usando nanoclusters de POMs imobilizados em materiais híbridos como silicato modificado organicamente (ormosil) pelo processo sol-gel. Neste estudo, as propriedades eletrocatalíticas de um filme de ormosil híbrido contendo 3-aminopropiltrietóxissilano (APTS) e ácido silicotúngstico (HSiW), um POM do tipo Keggin, para H2O2 foram avaliadas. Experimentos de voltametria cíclica verificaram que H2O2 foi eletrorreduzido por este filme de ormosil híbrido em – 0,17 V vs. Ag/AgCl em meio ácido, pH 3,0, e na faixa de concentração de 4,6 x 10−4 mol L−1 a 2,3 x 10−3 mol L−1. O espectro de Ressonância Magnética Nuclear de 31P indicou que os clusters de HSiW mantiveram suas estruturas íntegras na rede ormosil. O espectro de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier demonstrou que HSiW e a rede ormosil interagem por meio de interações eletrostáticas. Os resultados apresentados aqui mostram que o ormosil híbrido com APTS e HSiW pode contribuir para o aperfeiçoamento do campo de detecção/identificação de H2O2. ABSTRACT Hydrogen peroxide (H2O2) is a powerful oxidizing agent used, for example, in advanced oxidative processes and glucose biosensors. Although the electroreduction reaction of H2O2 has been studied using polyoxometalate (POM) nanoclusters as electrocatalysts, there are not data available in the literature reporting such study using POM nanoclusters immobilizated in hybrid materials as organically modified silicate (ormosil) by sol-gel process. In this study, electrocatalytic properties of a hybrid ormosil film containing 3-aminopropyltriethoxysilane (APTS) and silicotungstic acid (HSiW), a Keggin type POM cluster, toward H2O2 have been evaluated. Cyclic voltammetry experiments showed that H2O2 was electroreduced by this hybrid ormosil film at – 0,17 V vs. Ag/AgCl in acidic medium, pH 3,0, and in the concentration range from 4,6 x 10-4 mol L−1 to 2,3 x 10−3 mol L−1. 31P Nuclear Magnetic Resonance Spectrum indicated that HSiW clusters maintained their structures in the ormosil network. Fourier Transform Infrared Spectrum demonstrated that HSiW and the ormosil network interact through electrostatic interac