Protótipo de sensores eletroquímicos, em fluxo, modificados com nanotubos de carbono para determinação de pesticidas.

Abstract

ResumoOs sensores eletroquímicos, devido à sua capacidade de converter informações químicas em sinais elétricos mensuráveis, são amplamente utilizados em diversas áreas, incluindo a análise ambiental. A incorporação de nanotubos de carbono aos eletrodos confere aos sensores uma série de vantagens, como maior área superficial, condutividade elétrica elevada e capacidade de interação com diversas moléculas, o que resulta em uma sensibilidade e seletividade aprimoradas na detecção de analitos. A utilização da técnica de impressão 3D na fabricação dos sensores permite a customização dos dispositivos, a produção em larga escala e a redução dos custos, tornando-os mais acessíveis para aplicações em campo. Além disso, a natureza descartável dos sensores minimiza o risco de contaminação cruzada e facilita a sua utilização em diferentes locais. O desenvolvimento de sensores eletroquímicos, especialmente aqueles modificados com nanotubos de carbono, representa um avanço significativo na área de análise ambiental. A capacidade de detectar e quantificar resíduos de pesticidas em diversas matrizes, de forma rápida e precisa, é crucial para garantir a segurança alimentar e proteger o meio ambiente. A combinação de eletrodos com nanotubos de carbono confere aos sensores uma série de vantagens, como alta sensibilidade, seletividade e estabilidade, tornando-os ferramentas poderosas para a análise de compostos orgânicos complexos. A miniaturização e a portabilidade são tendências promissoras nessa área, permitindo a criação de dispositivos portáteis capazes de realizar análises in situ, ou seja, no local onde a amostra é coletada. Essa característica é particularmente interessante para o monitoramento ambiental em tempo real, permitindo a identificação de contaminações de forma rápida e eficiente. Além disso, a integração de diferentes sensores em um único dispositivo, formando sensores multiparamétricos, permite a detecção simultânea de diversos contaminantes, otimizando o processo de análise. Os resultados obtidos a partir da análise do Gráfico 3D das DPVs (com correção da linha de base) de 20 mmol L⁻¹ de Endrin em função do pH.  = 5 mV s⁻¹. em função do pH que está classificado entre 4 e 5 na parte ácida. Esses novos materiais podem levar ao desenvolvimento de sensores eletroquímicos com desempenho ainda superior, capazes de detectar concentrações cada vez menores de pesticidas e de identificar compostos com estruturas mais complexas. Além disso, a padronização dos métodos de análise e a validação dos resultados são essenciais para garantir a confiabilidade dos dados obtidos. Entretanto, os sensores eletroquímicos modificados com nanotubos de carbono apresentam um grande potencial para a detecção de resíduos de pesticidas, contribuindo para a construção de um futuro mais sustentável e seguro.AbstractElectrochemical sensors, due to their ability to convert chemical information into measurable electrical signals, are widely used in several areas, including environmental analysis. The incorporation of carbon nanotubes into the electrodes gives the sensors a series of advantages, such as greater surface area, high electrical conductivity and the ability to interact with various molecules, which results in improved sensitivity and selectivity in the detection of analytes. The use of 3D printing techniques in the manufacture of sensors allows for customization of devices, large-scale production and cost reduction, making them more accessible for field applications. In addition, the disposable nature of the sensors minimizes the risk of cross-contamination and facilitates their use in different locations. The development of electrochemical sensors, especially those modified with carbon nanotubes, represents a significant advance in the field of environmental analysis. The ability to detect and quantify pesticide residues in various matrices, quickly and accurately, is crucial to ensuring food safety and protecting the environment. The combination of electrodes with carbon nanotubes gives the sensors a series of advantages, such as high sensitivity, selectivity and stability, making them powerful tools for the analysis of complex organic compounds. Miniaturization and portability are promising trends in this area, allowing the creation of portable devices capable of performing in situ analyses, that is, at the location where the sample is collected. This feature is particularly interesting for real-time environmental monitoring, allowing the identification of contamination quickly and efficiently. In addition, the integration of different sensors in a single device, forming multiparametric sensors, allows the simultaneous detection of several contaminants, optimizing the analysis process. The results obtained from the analysis of the 3D Graph of the DPVs (with baseline correction) of 20 mmol L⁻¹ of Endrin as a function of pH. = 5 mV s⁻¹. as a function of pH that is classified between 4 and 5 in the acidic part. These new materials can lead to the development of electrochemical sensors with even higher performance, capable of detecting increasingly lower concentrations of pesticides and identifying compounds with more complex structures. In addition, the standardization of analysis methods and the validation of results are essential to ensure the reliability of the data obtained. However, electrochemical sensors modified with carbon nanotubes have great potential for the detection of pesticide residues, contributing to the construction of a more sustainable and safe future.