Síntese e caracterização do óxido de grafeno funcionalizado com aminoácidos diversos e testados em sensores impedimétricos olfativos

Abstract

O desenvolvimento de sensores impedimétricos confiáveis para a detecção de compostos orgânicos voláteis(VOCs) permanece um desafio significativo, particularmente em aplicações que exigem monitoramento preciso sob condições controladas. Nesse contexto, este trabalho relata a síntese, caracterização e aplicação de óxido de grafeno funcionalizado covalentemente com aminoácidos — cidoglutâmico, arginina, fenilalanina, lisinaeserina — para uso emolfato eletrônico. Os materiais obtidos foram amplamente caracterizados por análise elementar(CHN), análise termogravimétrica(TGA), espectroscopia de fotoelétron sexcitados por raios X(XPS), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão(MET),espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier(FTIR) e espectroscopia Raman, Espectroscopia de Impedância Eletroquímica(EIE) e Difração de Raios X (DRX). Uma matriz de sensores impedimétricos foi desenvolvida a partir desses materiais eintegradaaumsistemadenarizeletrônico(e-nose)paraadetecçãodeVOCs. O desempenho dos sensores foi avaliado frente a compostos-chave—acetona, metanoleetanol—em amostras simuladas de hálito humano. O sistema demonstrou alta sensibilidade, detectando concentrações de VOCs a partir de 1ppm. Além disso, a matriz exibiu excelente capacidade discriminativa em concentrações de até 20ppm, resultado validado por análises estatísticas multivariadas, incluindo Análise de Componentes Principais (PCA) e Análise Discriminante Linear(LDA).