Monitoramento ambiental de ácido cafeico utilizando eletrodos condutores impressos em 3D

Abstract

Um sensor eletroquímico foi construído através de impressão 3D utilizando filamentos comerciais de ABS não-condutivo e PLA/Carbon Black condutivo para determinação de ácido cafeico (AC) em amostras de hortelã (Mentha spicata) com e sem pesticidas a fim de avaliar o estresse oxidativo causado pelo emprego dos agrotóxicos. Os sensores 3D PLA/Carbon Black foram produzidos via modelagem por deposição fundida (FDM) em uma impressora S3X (Sethi3D) e ativados por tratamento superficial eletroquímico em meio alcalino (NaOH, 1 mol L-1) pela técnica de cronoamperometria aplicando o potencial de +1,2 V por 900 s, o que permitiu a exposição dos sítios eletroativos na superfície eletródica. Estudos do comportamento eletroquímico do analito em tampão B-R 0,1 mol L-1 (pH 2,0) permitiram observar que a reação no sensor construído se trata de um sistema reversível e ocorre por transferência de prótons e elétrons. A técnica de SWV foi escolhida para análise do AC a fim de aumentar a sensibilidade do método, de forma que após feita a otimização dos parâmetros, construiu-se a curva de calibração na faixa de 0,1 a 50 µmol L-1 para o analito obtendo-se um limite de detecção (LOD) de 31,58 nmol L-1. O sensor desenvolvido foi empregado com sucesso na determinação de AC em amostras de hortelã-verde com e sem agrotóxicos com alta exatidão e precisão. A comparação das concentrações encontradas nas diferentes amostras indica produção adicional de AC atuando como um mecanismo de proteção contra o estresse oxidativo causado pelo uso dos agropoluentes. Os eletrodos ativados de 3D PLA/Carbon Black mostraram alta sensibilidade e notável precisão.