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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.75.2018.tde-18062018-143620
Document
Author
Full name
Bruno Henrique Fumes
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2018
Supervisor
Committee
Lanças, Fernando Mauro (President)
Barreiro, Juliana Cristina
Gomes, Paulo Clairmont Feitosa de Lima
Brondi, Silvia Helena Govoni
Mazo, Luiz Henrique
Oliveira, Anderson Rodrigo Moraes de
Title in Portuguese
Emprego de materiais baseados em grafeno como sorventes em técnicas modernas de preparo de amostra
Keywords in Portuguese
cromatografia líquida e microextração
materiais baseados em grafeno
preparo de amostra
Abstract in Portuguese

Técnicas modernas de preparo de amostra têm sido utilizadas na determinação de diferentes classes de compostos em diversos tipos de matrizes. Essas técnicas podem ser divididas em dois grandes grupos, as baseadas em solvente e as baseadas sorvente, foco do trabalho. Dentre os materiais sorventes mais estudados atualmente, os derivados de grafeno têm se destacado devido a suas propriedades físico-químicas favoráveis para realizar sorção com uma grande variedade de compostos de interesse. Por isso, no presente trabalho são apresentadas possibilidades de utilização de materiais baseados em grafeno nas seguintes técnicas de preparo de amostras: microextração por sorvente empacotado (MEPS), extração ""on-line"" e extração sortiva em barra de agitação (SBSE). Para a técnica MEPS, foi realizado a síntese de óxido de grafeno e grafeno suportados por ligação covalente em aminopripil sílica. Esses materiais foram empregados como sorventes para determinação de parabenos em amostras de água. O método desenvolvido apresentou limites de quantificação (LOQ) que variaram de 0,2 a 0,3 μg/L, coeficientes de variação (CV) < 19,2% e exatidão de 82,3 a 119,2%. Os materiais utilizados na técnica MEPS também foram utilizados para empacotar colunas de extração "on-line" e realizar uma comparação entre as fases sintetizadas. O método de extração "on-line" apresentou LOQ de 0,5 μg/L, exatidão de 88,2 à 107,2 e CV < 16%. A comparação entre as colunas de extração empacotadas com o grafeno e seu óxido suportados na aminopropil sílica mostrou que o grafeno suportado na sílica apresenta maior retenção para os parabenos mais apolares. Com relação ao desenvolvimento de barras de SBSE revestidas com grafeno, o método desenvolvido empregando as barras de SBSE apresentou valores de LOQ que variaram de 2 à 8 μg/L, exatidão de 81,9 à 126,3% e CV < 30%. Além disso, avaliou-se o uso do grafeno e óxido de grafeno ligado a sílica com grupamentos amino variando algumas condições de síntese e testando esses materiais para analitos das classes das triazinas, sulfonamidas e anti-inflamatórios não esteroidais. Também são apresentados testes iniciais realizados para um novo modo de extração proposto, similar a técnica SBSE, avaliando a extração de parabenos e anti-inflamatórios não esteroidais.

Title in English
Employment of graphene based sorbents in modern sample preparation techniques
Keywords in English
graphene
liquid chromatography and microextraction
sample preparation
Abstract in English

Modern sample preparation techniques have been applied to the determination of different compounds class in several matrices. These techniques might be divided into two groups, solvent and sorbent based, the last being the goal of this work. Nowadays, among the most studied materials the graphene based ones has been highlighted due to its physical chemical properties favorable to sorption process of a variety of interested compounds. The present work shows possibilities to employ graphene based materials in the follow sample preparation techniques: microextraction by packed sorbent (MEPS), "on-line" extraction, and stir bar sorptive extraction (SBSE). For MEPS, the materials graphene oxide and graphene supported on aminopropyl silica through covalent bounds were synthesized. These materials were employed as sorbent to determine parabens in water samples. The developed method showed limits of quantification (LOQ) ranging from 0,2 a 0,3 μg/L, coefficients of variation (CV) < 19,2% and accuracy ranging from 82,3 à 119,2%. The synthetized materials used in MEPS were also used and compared to an "on-line" method employing an extraction column packed with them. The "on-line" method showed LOQ of 0,5 μg/L, accuracy ranging from 88,2 to 107,2 and CV < 16%. The comparison between packed column with graphene and graphene oxide supported on aminopropyl silica showed that graphene had a higher retention for parabens with high Log Kow. The method developed with SBSE bars coated with graphene showed LOQ ranging from 2 to 8 μg/L, accuracy ranging from 81,9 to 126,3% and CV < 30%. Moreover, the employment of graphene oxide and graphene synthetized by changing some synthesis conditions and testing these materials to extract triazines, sulfonamides, and non-steroidal anti-inflammatory drugs was also evaluated. In addition, are presented the preliminary tests regarding to a new extraction mode, similar to SBSE. These tests were done for parabens and non-steroidal anti-inflammatory drugs.

 
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Publishing Date
2018-06-20
 
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