Filmes de óxido de grafeno oriundo de grafite reciclado e de nanoestruturas de níquel em meio de solvente eutético profundo para modificação de eletrodos para fins eletroanalíticos

Abstract

Contribuindo para o desenvolvimento da química eletroanalítica sustentável, filmes de óxido de grafeno eletroquimicamente reduzido (ERGO) obtidos a partir de grafite residual de pilhas de Zn-C descarregadas bem como o estudo da eletrodeposição de nanopartículas de níquel usando solventes verdes são propostos neste trabalho. O grafite do cátodo das pilhas Zn-C descartadas foi recuperado e utilizado na síntese de óxido de grafeno (GO) pelo método de Hummer modificado, que foi posteriormente reduzido eletroquimicamente (ERGO). As características eletroquímicas dos filmes de ERGO foram investigadas usando a sonda redox de ferricianeto, bem como moléculas de paracetamol (PAR) e hidroquinona (HQ), como analitos modelo. Em termos analíticos, o eletrodo baseado em ERGO apresentou maior sensibilidade analítica do que o GCE e o GO-GCE. Além disso, utilizando-se da eletrodeposição, filmes de níquel com diferentes morfologias foram obtidos usando os seguintes solventes eutéticos profundos: Relina, Etalina e Glicelina. Diferentes parâmetros de eletrodeposição foram estudados, chegando assim, a uma condição mais adequada para tal processo: DES - Relina, tempo de deposição de 2 h e temperatura ambiente. Por fim, pode-se concluir que foi proposto um sensor com parâmetros analíticos promissores e foi possível determinar uma condição adequada para deposição de níquel usando um solvente verde como meio eletrolítico. Palavras-chave: Análise eletroquímica; Lixo eletrônico - Reaproveitamento; Voltametria; Solventes; Níquel; Eletrodeposição; Química Verde

Contributing to the development of sustainable electroanalytical chemistry, electrochemically reduced graphene oxide (ERGO) films obtained from residual graphite from discharged Zn- C batteries as well as the study of the electrodeposition of nickel nanoparticles using green solvents are proposed in this work. The graphite of the cathode of the discarded Zn-C batteries was recovered and used in the synthesis of graphene oxide (GO) by the modified Hummer’s method, which was subsequently electrochemically reduced (ERGO). The electrochemical characteristics of ERGO films were investigated using the ferricyanide redox probe, as well as paracetamol (PAR) and hydroquinone (HQ) molecules, as model analytes. In analytical terms, the ERGO- based electrode presented higher analytical sensitivity than GCE and GO-GCE. In addition, using electrodeposition, nickel films with different morphologies were obtained using the following deep eutectic solvents: Reline, Etaline and Glyceline. Different electrodeposition parameters were studied, thus reaching a more suitable condition for such process: DES - Reline, deposition time of 2 h and room temperature. Finally, it can be concluded that a sensor with promising analytical parameters was proposed and it was possible to determine a suitable condition for nickel deposition using a green solvent as electrolyte medium. Keywords: Electrochemical analysis; Electronic waste - Repurposing; Voltammetry; Solvents; Nickel; Electrodeposition; Green Chemistry