Explorando o potencial da espectroscopia de absorção no infravermelho intensificada por superfície (SEIRA) com quantum dots

Abstract

Métodos analíticos de monitoramento e quantificação de poluentes ambientais, como pesticidas, corantes ou fármacos descartados inadequadamente, possuem bastante relevância para a sociedade contemporânea devido aos problemas de saúde ocasionados por contaminações na água. Assim, técnicas com potencial de serem rápidas, não destrutivas e robustas são excelentes para esses propósitos. A espectroscopia de absorção no infravermelho intensificada por superfície (SEIRA), é uma técnica promissora, a qual permite estudos analíticos envolvendo diversos tipos de substâncias, além do monitoramento de fenômenos químicos e bioquímicos. No presente trabalho se utilizou pontos quânticos (QDs) de cobre (Cu2-xSe/MSA) e prata (Ag2Se/MPA), sintetizados em meio aquoso em síntese one-pot (com intuito de diminuir o custo de produção e minimizar danos ambientais), para estudar os efeitos de intensificação de sinal de absorção no infravermelho (IR) de moléculas de corantes orgânicos e do herbicida atrazina (ATZ), o qual é utilizado para controle de pragas em plantações de cana de açúcar podendo causar sérios riscos ao ser humano, como câncer no sistema linfático e problemas no sistema reprodutor, se mal administrado (superdosagem). Para tal, utilizou-se um equipamento infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e módulo de reflectância total atenuada (ATR) com 1 (uma) reflexão interna. Foram obtidos resultados promissores para o corante cristal violeta (CV) a 150 μg/mL e 75 μg/mL, com intensificações de até 2,4 e 3,8 vezes, utilizando-se Cu2-xSe/MSA e Ag2Se/MPA, respectivamente. Em seguida, os estudos com ATZ foram realizados apenas com Ag2Se/MPA em duas abordagens, na univariada foi possível obter intensificações de aproximadamente 90 vezes para uma concentração de 0,1 μg/mL. Enquanto na multivariada, utilizou-se Análise de Componentes Principais (PCA) e Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS). Através da PCA, foram calculados os fatores de intensificação multivariados (MEFs) e com PLS, determinou-se o limite de detecção de até 1,9 μg/mL. Por fim, por meio de uma abordagem qualitativa, medidas SEIRA permitiram detecção de atrazina em concentração tão baixa quanto 0,001 μg/mL, o que demonstra a capacidade da técnica de obter limites de detecção tão baixos quanto os exigidos pela legislação brasileira atual.