Electrodos de Carbono Vìtreo modificados con nanotubos de carbono de pared simple funcionalizados con polilisina

AURELIEN GASNIER; MARIA LAURA PEDANO; MARIA DOLORES RUBIANES; GUSTAVO RIVAS; J.M. GONZALEZ-DOMINGUEZ; A. ANSON-CASAOS; J. HERNANDEZ-FERRER; M.T. MARTINEZ

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Los nanotubos de carbono (CNT) han sido utilizados exitosamente para modificar superficies electródicas debido a sus importantes propiedades de conducción y con el fin de lograr la catálisis electroquímica de numerosas especies. De las diversas metodologías de modificación de electrodos con CNT, la deposición por drop coating presenta la ventaja de ser fácil y versátil, pero requiere de dispersiones de CNT estables y homogéneas en una mezcla líquida. De las numerosas estrategias exploradas para mejorar las propiedades de las dispersiones de CNT, la utilización de polímeros permite obtener superficies más homogéneas y mejora su resistencia mecánica. En este trabajo se propone el estudio de la respuesta electroquímica de electrodos de carbono vítreo (GCE) modificados con dispersiones de nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT) funcionalizados con polilisina. Se estudió la influencia de diferentes factores que afectan el comportamiento de la dispersión tales como: i) oxidación de SWCNT ii) nivel de polimerización de lisina, iii) formación de enlace covalente entre las funciones carboxílicas de SWCNT oxidados y polilisina, iv) utilización de surfactante v) condiciones de dispersión (tiempo y fuerza de sonicacion). La evaluación se realizó mediante voltamperometria cíclica (CV) y de pulso diferencial (DPV) y amperometría empleando diversos marcadores rédox como: i) ácido ascórbico (AA), ii) dopamina (Do), y iii) peróxido de hidrógeno (H2O2). Experimentos de CV empleando GCEs modificados con dispersiones de SWCNT funcionalizados con polilisina obtenidas mediante sonicado por 15 minutos en agua:etanol 50 % v/v demostraron importantes mejoras en los parámetros voltamperométricos para H2O2, AA y Do. Para H2O2 se posibilita su detección altamente sensible mediante amperometría a -100 y 700 mV, obteniéndose sensibilidades de (8±2) x 104 y de (8,6±0,2) x 103 µA M-1, respectivamente. En el caso de Do se observa un importante incremento en las corrientes de pico de oxidación y reducción, además de un marcado efecto de acumulación, lo que permitió su cuantificación a niveles submicromolares mediante su preconcentración y posterior detección por DPV. Tomando ventaja de las características de policatión de polilisina se posibilitó el autoensamblado capa por capa de la enzima glucosa oxidasa y la posterior detección de glucosa con excelente ?performance? analítica. La plataforma propuesta resultó ser altamente eficiente para la detección sensible y selectiva de H2O2 y Do y para la construcción de plataformas bioanalalíticas a través de la formación de arquitecturas supramoleculares mediante autoensamblado capa-por-capa, demostrando que la presencia de polilisina no sólo ayuda a la dispersión de los SWCNT, sino que también confiere a los electrodos resultantes excelentes propiedades de reconocimiento.