Caracterización estructural y electroquímica de materiales Sonogel-Carbono modificados y su empleo como sensores electroquímicos selectivos

Abstract

En esta Tesis Doctoral se ha abordado la caracterización estructural y electroquímica de los nuevos materiales Sonogel-Carbono, desarrollados y patentados por nuestro grupo de investigación, y de sus modificaciones. El planteamiento y la finidad del trabajo se han dirigido hacie el conocimiento de la estructura y de la superficie de los materiales, con el fin de poder comprender la utilidad y el comportamiento de lo sensores electroquímicos desarrollados. Para ello se han empleado diversas técnicas de análisis estructural, como son: Microscopia Electrónica de Barrido y de Transmisión (SEM y TEM), Microscopia de Fuera Atómica (AFM), Espectrocopía de Energía Dispersiva de Rayos X (EDS), Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR) y Difracción de Rayos X (XDR), además de técnicas voltamperométricas para evaluar el comportamiento como sensor del material fabricado, entre las que destacamos la Voltamperometría Diferencial de Impulsos (DPV) y la Voltamperometría Cíclica (CV). Se ha investigado el comportamiento de los materiales, cuando cambiamos alguno de los parámetros del proceso de fabricación de los materiales, como es el cambio del tipo de grafito, del que se han probado tres tipos distintos, con diferentes tamaños de partícula, demostrando que es un parñametro que influye de manera notable en la estructuración y estabilidad de los materiales Sonogel-Carbono. También se ha estudiado el comportamiento de los electrodos fabricados con estas modificaciones, usados tanto como sistema directo de medida para especies orgánicas, como el 4-cloro-3-metilfenol, así como su empleo como soporte base para la incorporación de modificantes, como son el Polietilenglicol (PEG) y el C18, modificantes que han sido utilizados para aplicaciones electroanalíticas con el material base Sonogel-Carbono, y que, en esta Tesis, se han caracterizado estructural y superficialmente con las técnicas antes mencionadas. También se han introducido diversas tioureas pertenecientes a la familia de las 1-furoiltioureas, para la determinación de especies inorgánicas como por ejemplo el Cd (II). En ambos conjuntos de estudios, los resultados obtenidos se consideran satisfactorios. Se logra renovar efectivamente la superficie activa del electrodo mediante tratamiento electroquimico. También se ha llevado a cabo una caracterización de superficie del electrodo Sonogel-Carbono y Sonogel-Carbono modificado.