Estudio de la modificación de electrodos comerciales serigrafiados de nanofibras de carbono, con nanopartículas de plata para la detección de Pb2+ y Cd2+ en disoluciones acuosas

Abstract

Los electrodos comerciales serigrafiados de nanofibras de carbono (CNF) han sido modificados con nanopartículas de Plata (AgNPs) y caracterizados electroquímicamente con técnicas como la voltametría de redisolución anódica. Su comportamiento es comparable a electrodos utilizados con anterioridad como lo son los de gota de mercurio; sin embargo, siendo éstos de alta toxicidad, los electrodos comerciales CNF representan una alternativa con mayor aceptación debido a sus buenos resultados, así como el bajo impacto que representan para el medio ambiente. De la síntesis realizada se optó para este proyecto trabajar con las semillas precursoras de plata y con los nanoprismas que contienen 400 μL de las mismas. Los electrodos han sido modificados bajo tres metodologías de deposición: dropcasting, in situ y spincoating, siendo descartada la segunda por la baja eficiencia en la aparición de AgNPs sobre la superficie del electrodo mientras que spincoating muestra ligeramente mejores resultados respecto a dropcasting. Las micrografías obtenidas muestran la formación de AgNPs cuyo diámetro es de 12,20±0,04 nm para las semillas de plata y de 20,40±0,09 para los nanoprismas. Una vez modificados, los electrodos fueron empleados en la detección de cadmio (II) y Plomo (II) mediante voltametría de redisolución anódica, en la modalidad de pulso diferencial, obteniéndose límites de detección (LD) de 5,16 y 3,62 ppb, respectivamente.

The screen printed CNF electrodes have been modified with silver nanoparticles and electrochemically characterized with techniques as anodic stripping voltammetry. Their behavior is similar to previously used electrodes such as those of mercury drop. However, the last ones are highly toxic, so screen printed CNF electrodes represent an alternative with greater acceptance bdue to their results, as well as their low impact for the environment. From the silver nanoparticles synthesis, silver seeds and the nanoprisms containing 400 μL of seeds were chosen to develop this project. The electrodes have been modified by three deposition methods: dropcasting, in situ and spincoating. The second one was rejected because of low efficiency in the AgNPs presence on electrode surface while spincoating shows slightly better results than dropcasting. The AgNPs formation is confirmed by the obtained micrographs where AgNPs with diameters of 12,20±0,04 nm for silver sedes, and 20,40±0,09 nm for nanoprisms were observed. Once modified, the electrodes were used for cadmium (II) and lead (II) detection by anodic stripping voltammetry with differential pulse mode, obtaining detection limits of 5,16 and 3,62 ppb, respectively.

Els elèctrodes comercials serigrafiats de nanofibres de carboni (CNF) han estat modificats amb nanopartícules de plata (AgNPs) i caracteritzats electroquímicament emprant tècniques com la voltametria de redissolució anòdica. El seu comportament és comparable a elèctrodes utilitzats anteriorment com ho són els de gota de mercuri; no obstant això, essent aquests d'alta toxicitat, els elèctrodes comercials CNF representen una alternativa amb una major acceptació gràcies als seus bons resultats, així com un baix impacte que representen per al medi ambient. De la síntesi realitzada es va optar per aquest projecte treballar amb les llavors precursores de plata i amb els nanoprismes que contenen 400 μL d'aquestes. Els elèctrodes han estat modificats utilitzant tres metodologies de deposició: dropcasting, in situ i spincoating, essent descartada la segona per la seva baixa eficiència en l'aparició de AgNPs sobre la superfície de l'elèctrode mentre que spincoating mostra lleugerament millors resultats respecte a dropcasting. Les micrografies obtingudes mostren la formació de AgNPs, el diàmetre de les quals és de 12,20±0,04 nm per a les llavors de plata i de 20,40±0,09 per als nanoprismes. Un cop modificats; els elèctrodes van ser emprats per a la detecció de cadmi (II) i plom (II) mitjançant voltametria de redissolució anódica, en la modalitat de pols diferencial, obtenint límits de detecció (LD) de 5,16 i 3,62 ppb, respectivament.