Desarrollo de un biosensor nanoestructurado (TiO2) producido por sol-gel para la determinación de polifenoles

Abstract

In this work, TiO2 coatings were made, which was obtained by the sol-gel technique and mixed with the PVA polymer to achieve complete adherence to the graphite substrate was used as the basis in the coatings. Characterization techniques used showed that the synthesized TiO2 sol was obtained in anatase crystalline phase. Mixtures realized TiO2-PVA at 1:1, 1:2 and 1:3 respectively, structural analyzes showed that the TiO2-PVA ratio 1:1 was the optimum, since that relationship crystalline structure remained present anatase. In SEM morphological analysis of TiO2-PVA coatings 1:1, had a rough surface with spherical particles in nanometer order and with a thickness of about 15 μm. Using electrochemical impedance spectroscopy coatings were analyzed, of the coating-solution interfaces and electrode coating. The impedance spectra were adjusted to an equivalent electrical circuit, obtaining values a solution resistance (Rs) of 12.29-56.01 Ω for uncoated white electrodes and Rs 59.39-67.95 Ω for electrodes coated TiO2 PVA 1:1, whereas the resistance to charge transfer (Rp) values were obtained from 6823-23756 Ω electrode uncoated and Rp values of 2240-1737 E +11 coated electrode, the ability of the double layer (CPEdl) to white electrodes showed values of 9.42 E-04-1756-04 E-2 Fcm-2 and coated electrodes values 4.309 E-04 6.47-E-04-2 Fcm-2 and finally n values were calculated from 0.4896 to 0.7976, indicating that the coating CPEdl behavior exhibit a characteristic diffusion process for inhomogeneous coatings.

En este trabajo se realizaron recubrimientos de TiO2, el cual fue obtenido por la técnica Sol-gel y mezclado con el polímero PVA para lograr una completa adhesión al grafito, sustrato que fue empleado como base en los recubrimientos. Las técnicas de caracterización empleadas mostraron que el sol de TiO2 sintetizado se obtuvo en fase cristalina anatasa. Se realizaron mezclas de TiO2-PVA en las proporciones 1:1, 1:2 y 1:3 respetivamente, los análisis estructurales mostraron que la relación TiO2-PVA 1:1 fue la proporción óptima, ya que dicha relación mantuvo presente la estructura cristalina anatasa. En los análisis morfológicos de SEM los recubrimientos TiO2-PVA1:1, presentaron una superficie rugosa con partículas esféricas en el orden en nanométrico y con un espesor de aproximadamente 15 μm. Mediante Espectroscopía de Impedancia electroquímica se analizaron los recubrimientos, de la interface recubrimiento-solución y recubrimiento-electrodo. Los espectros de impedancia fueron ajustado a un circuito eléctrico equivalente, obteniendo valores de una resistencia a la solución (Rs) de 12.29-56.01 Ω para los electrodos blanco sin recubrimiento y una Rs de 59.39-67.95 Ω para los electrodos con recubrimiento de TiO2-PVA 1:1, mientras que la resistencia a la transferencia de carga (Rp) se obtuvieron valores de 6823-23756 Ω para electrodos sin recubrimiento y valores de Rp de 2240-1.737 E+11 para electrodos con recubrimiento; la capacidad de la doble capa (CPEdl) para electrodos blanco, mostró valores de 9.42 E-04-1.756 E-04 Fcm-2 y con recubrimiento valores de 4.309 E-04-6.47 E-04 Fcm-2 y finalmente los valores de n fueron de 0.4896-0.7976 indicando que el comportamiento de CPEdl del recubrimiento presentan un proceso difusivo característico para recubrimientos no homogéneos.