CARACTERIZACIÓN DE SUPERFICIES SE CARBONO MODIFICADAS MEDIANTE REDUCCIÓN IN SITU DE SALES DE DIAZONIO

JAVIER LUQUE DI SALVO, NANCY F. FERREYRA

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Físico Química y Química Inorgánica.; 2013

AAIFQ

Introducción: Uno de los métodos más versátiles para la modificación de superficies de carbono es la modificación por electro-reducción de sales de diazonio (SD) derivadas de aminas aromáticas [1]. El mecanismo de reacción implica la transferencia de electrones desde la superficie del electrodo al ion arildiazonio y la formación de radicales fenilos capaces de atacar la superficie y formar un enlace covalente [2]. Debido a que estos radicales son altamente reactivos pueden dimerizar o reaccionar con otro grupo aromático, por lo que película o depósito formado es generalmente desordenado con estructuras de espesor variable. La selección adecuada de las condiciones experimentales permite regular las características estructurales de las superficies modificadas. Los objetivos planteados son: 1) Modificar y caracterizar superficies de carbono vítreo (CV) mediante reducción de sales de diazonio generadas in situ. 2) Aplicar las superficies modificadas en la inmovilización de la enzima glucosa oxidasa (GOx) y evaluar la respuesta de la proteína adsorbida. Resultados: En este trabajo se modificaron y caracterizaron superficies de CV mediante SD derivadas del ácido 4-aminobenzoico, ácido 3-4 aminofenilpropionico y ácido 4-(4-Aminofenil)butírico. Las SD fueron obtenidas in situ por reacción de sus arilaminas con NaNO2 en medio ácido. Se optimizó el método de modificación superficial evaluando el efecto de la concentración de arilamina y NaNO2, y la metodología de reducción (potenciodinámica o potenciostática). El cubrimiento superficial obtenido se determinó a partir de la carga del proceso de reducción. Se caracterizaron las superficies modificadas por voltamperometría cíclica (VC) y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIE) en presencia de diferentes mediadores redox. Sobre CV modificado, la resistencia de transferencia de carga (Rtc) para la reacción Fe(CN)3-/4- aumentó en seis órdenes de magnitud, respecto a CV no modificado, debido a la repulsión electrostática entre los grupos carboxilo de las aminas y la carga del mediador. La superficie resultante se empleó como plataforma para inmovilizar la enzima glucosa oxidasa (GOx) mediante la metodología de ensamblado electrostático capa por capa o por interacciones covalentes con los grupos NH2 de la enzima. En este caso la unión se efectuó mediante carbodiimida (EDC). La adsorción se evaluó etapa por etapa por VC y EIE. Conclusiones: Los cubrimientos superficiales de las arilaminas, obtenidos a partir de la carga, fueron superiores al correspondiente a una monocapa e independientes de la relación de concentraciones o la velocidad de barrido aplicada. La respuesta electroquímica obtenida en presencia de hidroquinona, cuya reacción de transferencia de carga de esfera interna, sugiere que la superficie presenta huecos o defectos y zonas con espesores superiores al de 1 monocapa. La longitud de la cadena del sustituyente influye en el cubrimiento superficial logrado. Sobre las superficies modificadas se adsorbió la enzima GOX.