Compósitos de vanadato de bismuto e nanotubos de carbono: uma plataforma fotoeletroquímica para detecção de glicose
Data
2026-04-09
Autores
Santos, Willian Aparecido dos
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Resumo
Devido ao crescente casos de doenças metabólica crônica como associado ao diabetes, métodos precisos e rápidos de monitoramento torna-se essenciais para minimizar quaisquer complicações graves, como danos cardiovasculares, renais, oculares e neurológicas. Os métodos enzimáticos convencionais para detecção de glicose estão relacionados a enzimas oxidativas como glicose oxidase (GOx) e a glicose desidrogenase (GDH). Embora apresentem alta seletividade, esses métodos enfrentam limitações associadas à estabilidade enzimática, além de sensibilidade a variações de temperatura e pH. O presente trabalho tende a desenvolver sensores fotoeletroquímicos de elevada sensibilidade e precisão utilizando como semicondutor precursor o vanadato de bismuto (BiVO4). Apresenta propriedades favoráveis como semicondutor sensível para detecção de biomoléculas, porém sua aplicação ainda é limitada devido a rápida recombinação dos portadores de carga. Frente a isso, a incorporação de nanotubos de carbono (CNTs) surge como estratégia promissora apresentando propriedades capazes de minimizar as limitações associadas ao BiVO4, especialmente a recombinação de cargas. Dessa forma o objetivo do presente trabalho teve como objetivo desenvolver um compósito de BiVO4 decorado com nanotubos de carbono, visando aprimorar a transferência de carga e a resposta analítica na detecção não enzimática de glicose. O compósito BiVO4/CNT foi obtido por síntese hidrotérmica e foi caracterizado por DRX, FTIR, Raman, MEV, EDS e UV-VIS, confirmando a formação cristalina do BiVO4 predominantemente na fase monoclínica. Os eletrodos de PET- BiVO4 e PET- BiVO4/CNT foram analisados com eletrólito suporte de Na2SO4 0,1 mol L-1 por voltametria cíclica, cronoamperometria, na presença e ausência de glicose, sob diferentes potenciais. Os resultados obtidos indicam um comportamento satisfatório frente a oxidação da glicose, apresentando baixa corrente no escuro e aumento significativo de fotocorrente na presença de luz. Além disso, o compósito de BiVO4/CNT demonstrou desempenho superior em relação ao BiVO4 puro, tanto em intensidade de corrente quanto em estabilidade na presença do analito. A análise da resposta fotocorrente em diferentes potenciais, revelou que em 0,2 V vs. Ag/AgCl (KCl 3,0 mol L-1) o sensor proporciona a melhor resposta analítica. Dessa forma, conclui-se que o eletrodo de BiVO4/CNT apresenta desempenho promissor como sensor fotoeletroquímico para detecção não enzimática de glicose, tornando-se um candidato relevante para futuras aplicações em dispositivos de monitoramento glicêmico
Descrição
Palavras-chave
Sensor fotoeletroquímico, Nanocompósitos fotoativo, Glicose, Química, Vanadato de bismuto, Nanotubos de carbono