Membranas de nylon modificadas com óxido de grafeno reduzido, aplicadas para fontes de ionização Paper Spray em baixas voltagens

A técnica de Paper Spray tem se destacado como uma forma promissora de ionização ambiente, permitindo a análise de amostras complexas de maneira simples, rápida e eficaz, com aplicações tanto qualitativas quanto quantitativas. Seu princípio baseia-se no uso de um substrato, que pode variar desde pap...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Borges, Mariana Magalhães
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2025
País:Brasil
Institución:Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)
Repositorio:Repositório Digital do Mackenzie
Idioma:portugués
inglés
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description A técnica de Paper Spray tem se destacado como uma forma promissora de ionização ambiente, permitindo a análise de amostras complexas de maneira simples, rápida e eficaz, com aplicações tanto qualitativas quanto quantitativas. Seu princípio baseia-se no uso de um substrato, que pode variar desde papel cromatográfico até folhas vegetais, geralmente cortado em formato triangular, sobre o qual é depositada a amostra. Em seguida, aplica-se altas voltagens sob o substrato, promovendo a ionização das moléculas presentes, as quais serão analisadas por Espectrometria de Massas. Apesar de seus avanços e do potencial demonstrado, a técnica ainda apresenta limitações, especialmente no que se refere à necessidade de aplicação de altas voltagens (geralmente entre 4,0 e 5,0 kV), o que pode ocasionar a geração de ruídos químicos e fragmentação de moléculas menores e mais sensíveis. Nesse contexto, torna-se relevante explorar modificações nos substratos utilizados, seja por meio da deposição de materiais sobre sua superfície, seja pela substituição do substrato convencional por outros tipos de materiais. Entre as possíveis estratégias de aprimoramento, destaca-se o uso de nanomateriais, em especial os nanomateriais de carbono. Dentre estes, o óxido de grafeno reduzido, um derivado do grafeno, que possui propriedades eletrônicas, mecânicas e estruturais excepcionais, que o tornam promissor para uma ampla gama de aplicações. Desta forma, foram realizadas deposições de óxido de grafeno reduzido sobre membranas de nylon, e então foram submetidas a processos de caracterização por Espectroscopia Raman, Resistência de Folha e Ângulo de Contato. Em seguida, as membranas foram aplicadas em análises de Espectrometria de Massas, usando a fonte de ionização Paper Spray, com o uso de voltagens reduzidas (variando de 1,5 a 3,0 kV) e utilizando a Reserpina como amostra padrão. Nas análises de Espectrometria de Massas, foi possível observar que o óxido de grafeno reduzido fez diferença no momento das análises ao comparar as membranas com e sem deposições. Os ganhos de sinal obtidos, ao realizar esta comparação, foram superiores à 1000 para o óxido de grafeno reduzido quando era usava voltagens de 1,5 kV. Comprovando assim a eficácia e reprodutibilidade, que o óxido de grafeno reduzido pode trazer para analisar via Paper Spray
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spelling Eberlin, Marcos Nogueira2025-09-17T14:19:53Z2025-08-25https://dspace.mackenzie.br/handle/10899/41333A técnica de Paper Spray tem se destacado como uma forma promissora de ionização ambiente, permitindo a análise de amostras complexas de maneira simples, rápida e eficaz, com aplicações tanto qualitativas quanto quantitativas. Seu princípio baseia-se no uso de um substrato, que pode variar desde papel cromatográfico até folhas vegetais, geralmente cortado em formato triangular, sobre o qual é depositada a amostra. Em seguida, aplica-se altas voltagens sob o substrato, promovendo a ionização das moléculas presentes, as quais serão analisadas por Espectrometria de Massas. Apesar de seus avanços e do potencial demonstrado, a técnica ainda apresenta limitações, especialmente no que se refere à necessidade de aplicação de altas voltagens (geralmente entre 4,0 e 5,0 kV), o que pode ocasionar a geração de ruídos químicos e fragmentação de moléculas menores e mais sensíveis. Nesse contexto, torna-se relevante explorar modificações nos substratos utilizados, seja por meio da deposição de materiais sobre sua superfície, seja pela substituição do substrato convencional por outros tipos de materiais. Entre as possíveis estratégias de aprimoramento, destaca-se o uso de nanomateriais, em especial os nanomateriais de carbono. Dentre estes, o óxido de grafeno reduzido, um derivado do grafeno, que possui propriedades eletrônicas, mecânicas e estruturais excepcionais, que o tornam promissor para uma ampla gama de aplicações. Desta forma, foram realizadas deposições de óxido de grafeno reduzido sobre membranas de nylon, e então foram submetidas a processos de caracterização por Espectroscopia Raman, Resistência de Folha e Ângulo de Contato. Em seguida, as membranas foram aplicadas em análises de Espectrometria de Massas, usando a fonte de ionização Paper Spray, com o uso de voltagens reduzidas (variando de 1,5 a 3,0 kV) e utilizando a Reserpina como amostra padrão. Nas análises de Espectrometria de Massas, foi possível observar que o óxido de grafeno reduzido fez diferença no momento das análises ao comparar as membranas com e sem deposições. Os ganhos de sinal obtidos, ao realizar esta comparação, foram superiores à 1000 para o óxido de grafeno reduzido quando era usava voltagens de 1,5 kV. Comprovando assim a eficácia e reprodutibilidade, que o óxido de grafeno reduzido pode trazer para analisar via Paper SprayCNPQ - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporengUniversidade Presbiteriana Mackenziepaper sprayóxido de grafeno reduzidomembranasMembranas de nylon modificadas com óxido de grafeno reduzido, aplicadas para fontes de ionização Paper Spray em baixas voltagensinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Digital do Mackenzieinstname:Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)instacron:MACKENZIEinfo:eu-repo/semantics/openAccessBorges, Mariana Magalhãeshttp://lattes.cnpq.br/9866858833240787https://orcid.org/0000-0003-4868-0618http://lattes.cnpq.br/5559724831766503Silva, Cecilia de Carvalho Castrohttp://lattes.cnpq.br/6889517148629242https://orcid.org/0000-0003-3933-1838Augusti, Rodineihttp://lattes.cnpq.br/3784094744916006https://orcid.org/0000-0002-9448-9518Paper Spray has emerged as a promising ambient ionization technique, enabling the analysis of complex samples in a simple, rapid, and effective manner, with both qualitative and quantitative applications. The techniques is based on the use of a substrate, ranging from chromatographic paper to plant leaves, typically cut into a triangular shape, onto which the sample is deposited. High voltages are then applied to the substrate, promoting the ionization of the molecules present, which are subsequently analyzed by Mass Spectrometry. Despite its advancements and demonstrated potential, the technique still presents certain limitations, particularly concerning the requirement for high voltage application (generally between 4.0 and 5.0 kV), which can lead to the generation of chemical noise and fragmentation of smaller, more sensitive molecules. In this context, exploring modifications to the substrates used becomes relevant either through the deposition of materials onto their surface or by replacing the conventional substrate with alternative materials. Among the potential improvement strategies, the use of nanomaterials especially carbon-based ones has shown significant promise. One notable example is reduced graphene oxide (rGO), a graphene derivative that possesses exceptional electronic, mechanical, and structural properties, making it a promising candidate for a wide range of applications. Accordingly, reduced graphene oxide was deposited onto nylon membranes, which were then subjected to characterization processes including Raman Spectroscopy, Sheet Resistance, and Contact Angle measurements. Subsequently, these membranes were employed in Mass Spectrometry analyses using the Paper Spray ionization source, under reduced voltage conditions (ranging from 1.5 to 3.0 kV) and using Reserpine as a standard sample. The Mass Spectrometry analyses revealed that the presence of reduced graphene oxide significantly influenced the results when comparing membranes with and without rGO deposition. The signal enhancement achieved in this comparison exceeded a factor of 1000 when using a voltage of 1.5 kV with rGO, thereby demonstrating the efficacy and reproducibility that reduced graphene oxide can provide for analysis via Paper Spray.paper sprayreduced graphene oxidemembranesBrasilEscola de Engenharia Mackenzie (EE)UPMEngenharia de Materiais e NanotecnologiaENGENHARIASORIGINALMARIANA MAGALHÃES BORGES -protegido (1).pdfMARIANA MAGALHÃES BORGES -protegido (1).pdfapplication/pdf4020519https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/f50a5eb4-62e1-4046-af74-ae6b906c5a02/download1ff081e2f2c24cd8fab9f5ff0c7e8d17MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82207https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/2a34e35c-40ad-4cc7-b302-0d121df43ab3/downloada092685f5fe02015fe6064807ee8feefMD52falseAnonymousREADTEXTMARIANA MAGALHÃES BORGES -protegido (1).pdf.txtMARIANA MAGALHÃES BORGES -protegido (1).pdf.txtExtracted texttext/plain81176https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/c9527f9f-fb76-4120-893f-103c7093f986/downloadef4a68b30b686bb455e5d8ae7e95e229MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILMARIANA MAGALHÃES BORGES -protegido (1).pdf.jpgMARIANA MAGALHÃES BORGES -protegido (1).pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2668https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/d6cc6c86-68eb-4c87-81cc-351ad427d290/downloadcf11226fd9e855358e5b8ec9f643a05eMD54falseAnonymousREAD10899/413332025-09-18T06:02:26.187985Zopen.accessoai:dspace.mackenzie.br:10899/41333https://dspace.mackenzie.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.mackenzie.br/jspui/PRIhttps://adelpha-api.mackenzie.br/server/oai/repositorio@mackenzie.br||paola.damato@mackenzie.bropendoar:102772025-09-18T06:02:26Repositório Digital do Mackenzie - Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)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