Quantum carbon points on paper for the determination of copper ions in cachaça using a fluorimeter based on LED-UV and smartphone
Year: 2021
Type: dissertation
Abstract: No presente trabalho foi desenvolvido um procedimento simples e de baixo custo para a síntese de nanopartículas de carbono fluorescentes (CDs) a partir do amido presente no arroz por um processo hidrotérmico. Pela primeira vez na literatura é reportado um trabalho empregando nanopartículas de carbono para determinação de cobre em cachaça por meio da utilização de um dispositivo a base de papel (PAD) acoplados a uma placa 3D, tendo como fonte de excitação dos CDs uma câmara (LED-UV) com aquisição e análise de imagens digitais realizada por um smartphone. Os CDs sintetizados foram caracterizados por meio das técnicas de espalhamento dinâmico de luz, espectroscopia de fluorescência, espectrofotometria de absorção molecular na região do ultravioleta e visível, microscopia eletrônica de varredura, além disso foram realizados estudos do potencial zeta, pH e força iônica. O método proposto é baseado na atenuação da fluorescência emitida pelo complexo CDs/CPZ induzida pela presença de íons Cu2+. Para excitação do complexo CDs/CPZ foi construída uma câmara contendo quatro diodos LED-UV com máximo de emissão a 370 nm com uma abertura na parte superior permitindo o acoplamento do smartphone. As nanopartículas sintetizadas se mostraram seletivas para a determinação de cobre, por meio da funcionalização com bis(ciclohexanona) oxaldihidrazona (CPZ). Obteve-se uma resposta linear entre a concentração de cobre em solução em relação ao canal R e o B do modelo matemático de cores RGB em uma faixa linear de 2 a 13,2 mg L-1 com um R2 = 0,9944, e 25 a 7,2 mg L-1 com um R2 = 0,9993. Não houve a necessidade de adição de padrão ou padrão interno uma vez que os resultados de veracidade do método indicaram que a porcentagem de recuperação variou entre 85% e 111%, demonstrando que não há efeito de matriz. Foram obtidos LD e LQ, respectivamente, de 0,66 e 1,55 mg L-1 para o canal R e 0,23 e 0,62 mg L-1 para o canal B. Amostras de cachaças foram analisadas pelos métodos propostos e pelo método de referência, a partir dos resultados obtidos foi empregando o teste t pareado com 95% de confiança, o qual indicou não haver diferenças significativas nos resultados obtidos. Palavras-chave: Cobre. Fluorescência. PAD. Cachaça. Análise de Imagens Digitais. Carbon Dots. Nanopartículas. Impressão em 3D. Fluorímetro. LED.
Author: Maia, Matheus Valentin
Language: Portuguese
Subfield: Materials Chemistry
Field: Materials Science
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7120743974