Electrodos modificados con nanotubos de carbono y nitrocompuestos

Abstract

Los electrodos basados en nanotubos de carbono como material electródico, tienen múltiples ventajas; su bajo costo, buena conductividad eléctrica, un amplio rango de potencial, presentan actividad electro-catalítica muchas reacciones redox, y tienen relativa inercia electroquímica. Además, los electrodos preparados con nanotubos de carbono se pueden modificar agregando a los nanotubos, diferentes compuestos, con el objetivo de obtener lo que se conoce como un electrodo modificado. En general, el principal problema en la utilización de nanotubos de carbono, está en obtener una buena dispersión de nanotubos que permita preparar electrodos reproducibles. En el desarrollo de esta tesis se ha encontrado que la utilización de 1,3-dioxolano permite preparar dispersiones de nanotubos estables y reproducibles. El uso de este solvente presenta muchas ventajas; menor tiempo en la preparación de los electrodos, electrodos reproducibles y reutilizables. Se ha desarrollado una metodología que nos permite estudiar el comportamiento voltamétrico de compuestos poco solubles encapsulados en el electrodo modificado, sin la formación de enlaces covalentes. Los nitrocompuestos son retenidos en el electrodo en lugar de ser disueltos como en la voltametría tradicional. El electrodo modificado con nitrocompuesto, es suficientemente estable para ser lavado, manipulado y posteriormente ser reducido para formar derivados hidroxilamina en el electrodo, los cuales pueden ser oxidados para formar un electrodo modificado con derivados nitrosos. El uso de esta estrategia permite un considerable aumento en sensibilidad y selectividad de la respuesta voltamétrica. En esta tesis se ha descrito un procedimiento original para la modificación de electrodos de nanotubos de carbono con compuestos nitro-aromáticos, a través de un procedimiento simple y rápido basado en el encapsulamiento y modificación electroquímica, de los compuestos encapsulados en la nano-estructura formada por los nanotubos de carbono adheridos en el electrodo

The electrodes based on carbon nanotubes as electrodic material, have multiple benefits; its low cost, good electrical conductivity, wide potential range its shows electro-catalytic activity for a several redox reactions, and have electrochemical inertness. In general, the main problem in the use of carbon nanotubes, is to obtain a good dispersion of nanotubes allowing reproducible preparation of the modified electrodes. In developing this thesis it has found that the use of 1,3-dioxolane can prepare dispersions of stable and reproducible nanotubes. The use of this solvent has many advantages; less time preparing the electrodes, reproducible and reusable electrodes. It has developed a methodology that allows us to study the voltammetric behavior of poorly soluble compounds encapsulated on modified electrode, without formation of covalent bonding. The nitrocompounds are fixed in the electrode phase instead of being dissolved in the solution phase as is the case of traditional voltammetry. The modified electrode with nitrocompound is is sufficiently stable enough to be washed, manipulated and further reduced to form an hydroxylamine-derivatized electrode, which also can be oxidized to form a nitroso-derivatized electrode. The use of this strategy allows a considerable increase in sensitivity and selectivity of the voltammetric response. This thesis described an original procedure for modifying carbon nanotube electrodes with aromatic nitro compounds, through a simple and rapid method based on encapsulation and electrochemical modification of the compounds encapsulated in the nano-structure formed by the carbon nanotubes adhered to the electrode