Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
32a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Estudo espectroeletroquímico de herbicidas triazínicos através de espectroscopia Raman intensificada.
Denise S. Cordeiro* (PG), Paola Corio (PQ).
*denise@iq.usp.br
Instituto de Química – Universidade de São Paulo. Av. Prof. Lineu Prestes, 748 -- São Paulo – SP.
Palavras Chave: ametrina, atrazina, SERS, Raman.
Introdução
O efeito Raman intensificado pela superfície (SERS, surface-enhanced Raman Scattering) é uma técnica espectroscópica bastante sensível para a detecção de analitos em superfície metálicas e para o estudo de processos de adsorção. Um substrato comumente utilizado em estudos SERS são os eletrodos tratados eletroquimicamente.1 Tais superfícies podem fornecer, além dos dados espectroscópicos, dados eletroquímicos das moléculas de interesse. Nesse trabalho, investigamos o comportamento espectroscópico e eletroquímico de herbicidas triazínicos (figura 1), uma importante classe de herbicidas, correspondendo à aproximadamente 30% da produção mundial.2
N
N N
1,3,5 triazina
N
N N
NH NH
Cl
CH3
C
H3 CH3
atrazina
C H3
CH3
CH3 C
H3 S
NH NH
N
N N
ametrina Figura 1. Fórmulas estruturais de alguns herbicidas triazínicos.
Resultados e Discussão
O estudo foi realizado combinando a eletroquímica a espectroscopia Raman in-situ. Para tal procedimento foi utilizado uma célula eletroquímica (figura 2) acoplada ao espectrômetro Raman.
Figura 2. Célula espectroeletroquímica utilizada para a obtenção dos espectros SERS.
Para se obter o efeito SERS é necessário que a molécula esteja adsorvida (ou próxima) à superfície metálica. A resposta a interação da molécula com a superfície metálica pode ser vista através do espectro Raman obtido. Na figura 3 têm-se os espectros da atrazina e da ametrina sólidas e adsorvidas sobre a superfície do eletrodo de ouro. O comportamento desses herbicidas, apesar de terem estruturas parecidas, é diferente. O espectro SERS da ametrina é bastante parecido ao seu espectro em fase solida. O mesmo não acontece com a
atrazina. O espectro SERS da atrazina tem, por exemplo, seus modos vibracionais referentes aos grupos C-N (1016 e 1250 cm-1) intensificados, sugerindo que a adsorção tenha acontecido preferencialmente pelos nitrogênios da molécula.
Figura 3. Espectros Raman (sólidos) e SERS sobre eletrodo de ouro: (a) ametrina e (b) atrazina.
O efeito SERS foi também utilizado para o estudo eletroquímicos desses compostos. A figura4 mostra o conjunto de espectros SERS da ametrina e da atrazina em função do potencial aplicado, nos quais podemos observar a oxidação de cada herbicida.
Figura 4. Espectros SERS da (a) ametrina (b) atrazina em eletrodo de ouro em solução aquosa de KCl (0,1 mol L-1) nos potenciais eletroquímicos indicados (λ0 = 632,8 nm). (V vs. Ag/AgCl).
Conclusões
A espectroeletroquímica SERS apresentou-se eficiente para estudar as diferentes maneiras que moléculas com estruturas parecidas podem interagir com a superfície de Au, bem como para avaliar processo redox de herbicidas triazínicos.
Agradecimentos
Agradecemos o apoio do CNPq, Capes e FAPESP.
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1 Wu, D., Liu, X., Duan, S. Xu, X., Ren, B., Lin, S. Tian, Z. J. Phys.
Chem. C. 112, 4195 (2008).
2 Cabral, M. F.; Souza, D.; Alves, C. R.; Machado, S. A. S. Eclética QuímicaI 28, 41 (2003).
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
Intensidade Raman / u. arb.
nϊmero de onda / cm-1 SERS
sσlido
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
sσlido
nϊmero onda / SERS
cm-1
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
(a) (b)
960
número de onda / cm-1 0 V
1509 1628
1097
Int ar
+ 0,4 V
1029
+ 0,5 V
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
14891450
1331
1016
737670646
número de onda / cm-1
0 V 13
05
12051158
1084
+ 0,1 V + 0,3 V
(a) (b)
ensidade Raman / u.b.
