Electrodo de pasta de grafeno: Caracterización y aplicaciones analíticas

A. GASNIER; M. L. PEDANO; M. D. RUBIANES; G. A. RIVAS

Villa Carlos Paz

Congreso; NanoCórdoba 2012; 2012

Se presenta la caracterización microscópica y electroquímica de un compósito de grafeno (GrP) obtenido a partir de la mezcla de aceite mineral, grafeno (Gr) y grafito en distintas proporciones, y su aplicación para el desarrollo de sensores electroquímicos. El grafeno fue sintetizado a partir de la reducción de óxido de grafito (GrO) con ácido ascórbico (AA) y caracterizado por espectroscopías IR y Raman. Los compósitos fueron caracterizados por microscopía de barrido electrónico (SEM), en tanto que los electrodos preparados a partir de dichos compósitos (GrPE) mediante técnicas electroquímicas empleando diversos analitos (AA, dopamina (Do), acido úrico (AU) y nicotinamida adenina dinucleótido (NADH)). En todos los casos se observó disminución en los sobrepotenciales de oxidación e incremento en las corrientes de pico a medida que aumentaba el contenido de grafeno en la pasta, siendo este efecto más marcado en orden decreciente para AA > Do > AU > NADH. El mejor compromiso entre catálisis y maleabilidad se obtuvo con un porcentaje de 30,0 % P/P de Gr (Gr30PE). Se utilizó Gr30PE para la cuantificación amperométrica de AA a 125 mV, obteniéndose una sensibilidad de (20 ± 2) µA/mM y un límite de detección de 0.3 µM. También se determinó NADH en presencia de AA empleando voltamperometría de pulso diferencial, observándose dos picos de oxidación bien definidos a 0.47 V y 0.17 V para NADH y AA, respectivamente. Las sensibilidades obtenidas para la cuantificación de NADH sobre Gr30PE en ausencia y presencia de AA 5,0 x 10-5 M fueron (6.7 ± 0.5) y (6.9 ± 0.2) µA/mM, respectivamente, demostrando que el AA no interfiere en la determinación de NADH. La  señal amperométrica de NADH a 0.47 V mantuvo un 91% de la respuesta inicial aún después de 20 minutos, indicando que Gr30PE no sufre la típica pasivación generada  por los productos de oxidación del NADH. Estos resultados demuestran que el electrodo de pasta de grafeno presenta una excelente respuesta, con efectos catalíticos importantes frente a algunos analitos, elevada selectividad y sensibilidad, resistencia a la contaminación y gran versatilidad, lo que lo convierte en una excelente alternativa para el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos.