Electrodos de carbono vitreo modificados con nanotubos de carbono de pared simple funcionalizados con polilisina

A. GASNIER, M. L. PEDANO, M. D. RUBIANES, G. A. RIVAS, J. M. GONZALEZ-DOMINGUEZ, A. ANSON-CASAOS, J. HERNANDEZ-FERRER, M. T. MART¨ªNEZ.

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquimica y Quimica Inorganica.; 2013

Universidad Nacional de Rosario, Facultad de Ciencias Bioqu¨ªmicas y Farmac¨¦uticas

Introducción: Los nanotubos de carbono (CNT) han sido utilizados exitosamente para modificar supericies electrodicas debido a sus importantes propiedades de conduccion y con el fin de lograr la catalisis electroquimica de numerosas especies. De las diversas metodologias de modificaciin de electrodos con CNT, la deposicion por drop coating presenta la ventaja de ser facil y versatil, pero requiere de dispersiones de CNT estables y homogeneas en una mezcla liquida. De las numerosas estrategias exploradas para mejorar las propiedades de las dispersiones de CNT, la utilizacion de polimeros permite obtener superficies mas homogeneas y mejora su resistencia mecanica. Objetivo: En este trabajo se propone el estudio de la respuesta electroquimica de electrodos de carbono vitreo (GCE) modificados con dispersiones de nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT) funcionalizados con polilisina. Se estudio la influencia de diferentes factores que afectan el comportamiento de la dispersion tales como: i) oxidacion de SWCNT ii) nivel de polimerizacion de lisina, iii) formacion de  enlace covalente entre las funciones carboxilicas de SWCNT oxidados y polilisina, iv) utilizacion de surfactante v) condiciones de dispersion (tiempo y fuerza de onicacion). La evaluacion se realizo mediante voltamperometria ciclica (CV) y de pulso diferencial (DPV) y amperometria empleando diversos marcadores redox como: i) acido  ascorbico (AA), ii) dopamina (Do), y iii) peroxido de hidrogeno (H2O2). Resultados: 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 parametros voltamperometricos para H2O2, AA y Do. Para H2O2 se posibilita su deteccion altamente sensible mediante amperometria a -100 y 700 mV, obteniendose sensibilidades de (7,0+-0,6) x 102 y de (8,9+-0,3) x 103 µA M-1, respectivamente. En el caso de Do se observa un importante incremento en las corrientes de pico de oxidacion y reduccion, ademas de un marcado efecto de acumulacion, lo que permitio su cuantificacion a niveles submicromolares mediante su preconcentracion y posterior deteccion por DPV. Tomando ventaja de las caracteristicas de polication de polilisina se posibilito el autoensamblado capa por capa de la enzima glucosa oxidasa y la posterior deteccion de glucosa con excelente performance analitica. Conclusiones: La plataforma propuesta resulto ser altamente eficiente para la deteccion sensible y selectiva de H2O2 y Do y para la construcci¨®n de plataformas bioanalaliticas a traves de la formacion de arquitecturas supramoleculares mediante autoensamblado capa-por-capa, demostrando que la presencia de polilisina no solo ayuda a la dispersion de los SWCNT, sino que tambien confiere a los electrodos resultantes excelentes propiedades de reconocimiento.