Comportamiento electroquimico de ferroceno adsorbido sobre oro policristalino

M.F. STRAGLIOTTO; C. KRAPACHER; L. ROSSI; S.A. DASSIE; CARLA E. GIACOMELLI

La Serena

Congreso; XXI Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica; 2014

SIBAE

Introducción: Hace tiempo que la modificación de sustratos sólidos con funcionalidades biológicas ha recibido una creciente atención. El uso de enzimas oxidorreductasas permite evaluar la actividad biológica superficial a través de la determinación electroquímica de H2O2 (consumido o formado en la reacción enzimática)1 . La adsorción de mediadores redox, como por ejemplo el ferroceno y sus derivados, permite mejorar la detección electroquímica del H2O2 incrementando así la sensibilidad de la determinación2 . Por lo tanto, el comportamiento electroquímico del mediador redox controla la sensibilidad en la determinación de la actividad biológica superficial. Objetivo: Comparar la respuesta electroquímica de sustratos de oro policristalino (Au) modificados con ferroceno tiolado (FcSH) en distintos electrolitos y su correlación con simulaciones digitales que incluyen explícitamente el efecto de la doble capa eléctrica y la formación de pares iónicos con el electrolito3. Resultados y discusión: El FcSH se sintetizó a partir de la reacción de ferroceno aldehído con cisteamina en CH2Cl2. El producto obtenido se caracterizó con distintas espectroscopias. Los electrodos de Au se modificaron por inmersión en soluciones de distintas concentraciones de FcSH en Cl2CH2 durante 15h a 25°C. Las modificaciones superficiales se evaluaron por voltamperometría cíclica utilizando Au modificado como electrodo de trabajo, Ag/AgCl/KClsat como referencia y platino como contraelectrodo a distintas velocidades de barrido y utilizando diferentes electrolitos. Tal como se discute en el trabajo de Finklea, la respuesta voltamperométrica de mediadores redox adsorbidos sobre electrodos muestra una gran variedad de formas de voltamperogramas3,4. A partir de las simulaciones digitales, se obtuvieron las condiciones experimentales en las cuales los voltamperogramas dependen de la fuerza iónica, del grado de cubrimiento superficial y de la velocidad de barrido. Estas variables controlan las distintas especies presentes en la superficie durante el barrido de potencial, dadas por las especies oxidadas y reducidas de FcSH y la formación o desaparición de pares iónicos entre estas especies y los aniones del electrolito. La fracción de cada una de estas poblaciones en la superficie se modifica a partir de la velocidad del proceso de transferencia de la carga y la formación de pares iónicos. Experimentalmente para el sistema Au/FcSH, estas condiciones se encuentran trabajando a distintos grados de cubrimiento superficial y con diferentes fuerzas iónicas. El comportamiento general muestra que la forma de los voltamperogramas depende de la velocidad de barrido, particularmente a altos grados de cubrimiento superficial o con bajas concentraciones de aniones. Conclusión: La especiación superficial puede controlarse a partir de una adecuada combinación de los proceso de transferencia de carga y formación de pares iónicos. Este comportamiento electroquímico de FcSH adsorbido sobre Au indica que la detección electroquímica de H2O2 acoplado a las enzimas oxidorreductasas depende fuertemente de los iones del electrolito utilizado y del grado de cubrimiento superficial.