Sensor eletroquímico ratiométrico à base de heterojunção 0D/1D/2D de nanomateriais aplicado na determinação de L-tirosina

Abstract

Este trabalho é uma continuação direta dos estudos realizados durante o Ciclo PIBIC 2022/2023 e 2023/2024. Um sensor eletroquímico ratiométrico para a quantificação do aminoácido L-tirosina foi desenvolvido através da modificação de um eletrodo de carbono vítreo. Para isso, utilizou-se um nanocompósito formado por dois tipos de materiais de dimensionalidade reduzida: o nitreto de carbono grafítico (g-C3N4) (2D) e carbeto de metais de transição (Ti3C2Tx), este também conhecido como MXene (1D). Além disso, também foram incorporadas nanopartículas de prata (0D), sintetizadas utilizando o próprio Ti3C2Tx como agente redutor. Esta heteroestrutura proporcionou maiores intensidades de corrente para a análise da L-tirosina, em comparação com o eletrodo não modificado. Caracterizações de difração de raios-X (DRX) foram feitas, confirmando que a identidade individual de cada material se manteve após a formação da heteroestrutura. Imagens de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) revelaram que a estrutura, incialmente bidimensional, em nanofolhas, do Ti3C2Tx se alterou para uma estrutura unidimensional, em nanofios reticulados, além de como este material estabiliza as nanopartículas de prata sintetizadas. Caracterizações de espectroscopia de fotoelétrons de raio-X (DRX) permitiram averiguar as interações entre os materiais, bem como compreender mais a fundo o processo de self-reduction. A construção de uma curva de calibração para a quantificação de L-tirosina foi realizada, utilizando do sinal proporcionado pela oxidação das AgNP como parâmetro interno de racionalização, tendo isso papel fundamental na linearidade da curva e assim, obtendo limites de detecção e quantificação de 1,08 e 3,6 mol L1, respectivamente, os quais são condizentes com os exigidos por matrizes de suor para a determinação do analito. Estudos de repetibilidade, estabilidade e interferentes foram executados, averiguando a precisão e seletividade do sensor proposto. O sensor foi submetido a análises em amostras simuladas de suor, averiguando o efeito da matriz, bem como simulando uma análise real.