Integración de sensores electroquímicos basados en nanomateriales funcionales para la detección de contaminantes en aguas

The aim of the present thesis is to fabricate, to applicate, and to integrate nanomaterial-based chemical sensors with electrochemical transduction for the detection of water pollutants. This work is divided in 7 Chapters, among which Chapter 1 corresponds to an "Introduction" (Introducció...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Baez Gaxiola, Martha Raquel
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2017
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/461604
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/461604
https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-114605
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:504
542
620
621.3
id ES_6de3c751a7f3eae9c3f7ebec3ec5f3fa
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/461604
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Integración de sensores electroquímicos basados en nanomateriales funcionales para la detección de contaminantes en aguas
title Integración de sensores electroquímicos basados en nanomateriales funcionales para la detección de contaminantes en aguas
spellingShingle Integración de sensores electroquímicos basados en nanomateriales funcionales para la detección de contaminantes en aguas
Baez Gaxiola, Martha Raquel
504
542
620
621.3
title_short Integración de sensores electroquímicos basados en nanomateriales funcionales para la detección de contaminantes en aguas
title_full Integración de sensores electroquímicos basados en nanomateriales funcionales para la detección de contaminantes en aguas
title_fullStr Integración de sensores electroquímicos basados en nanomateriales funcionales para la detección de contaminantes en aguas
title_full_unstemmed Integración de sensores electroquímicos basados en nanomateriales funcionales para la detección de contaminantes en aguas
title_sort Integración de sensores electroquímicos basados en nanomateriales funcionales para la detección de contaminantes en aguas
dc.creator.none.fl_str_mv Baez Gaxiola, Martha Raquel
author Baez Gaxiola, Martha Raquel
author_facet Baez Gaxiola, Martha Raquel
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Mendoza Gómez, Ernesto
Fernández Sánchez, César
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal·lúrgica
dc.subject.none.fl_str_mv 504
542
620
621.3
topic 504
542
620
621.3
description The aim of the present thesis is to fabricate, to applicate, and to integrate nanomaterial-based chemical sensors with electrochemical transduction for the detection of water pollutants. This work is divided in 7 Chapters, among which Chapter 1 corresponds to an "Introduction" (Introducción), in which general aspects are reviewed to set the background of the issues addressed in this thesis, together with the state-of-the-art thereof. Chapter 2, "Material Synthesis" (Síntesis de Materiales), describes the fabrication process of the electrochemical transducer, which is based on the composite material of carbon nanotubes and polystyrene that was used as a substrate for the growth of nanoparticles. Furthermore, in this chapter, the processes followed for the electrodeposition on the electrochemical transducer of gold, silver, copper, and bismuth nanoparticles used as recognition elements are described together with the nanoparticle morphological and chemical characterization, and their electrochemical behavior according to the desired application. Chapters 3, 4, and 5 describe the application of the fabricated sensors. In Chapter 3, "Gold for Formaldehyde Detection" (Oro para la Detección de Formaldehído), a comparative study between gold nanoparticles and clusters (both for formaldehyde detection) is presented. Chapter 4, "Silver Microparticles for Sucralose Detection" (Micropartículas de Plata para la Detección de Sucralosa), includes the analysis of the interaction between silver and chloride ions as a basis for the subsequent application of this sensor for the analysis of the organochlorine sweetener sucralose. Chapter 5, "Bismuth for Heavy Metal Ions Detection" (Bismuto para la Detección de Iones de Metales Pesados), deals with the detection of cadmium and lead using bismuth nanoparticles following two different methodologies by means of anodic stripping voltammetry. Chapter 6, "Compact fluidic devices" (Dispositivos fluídicos compactos), addresses the integration of the sensors described in previous chapters in a compact fluidic platform with the aim of performing automatized continuous measurements. Two device generations were fabricated: the first-generation device permit to perform measurements with only one sensor, while the second-generation allows the integration of two different sensors to perform simultaneous measurements. Finally, Chapter 7, "Conclusions" (Conclusiones), gather all the conclusions of this work.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017
2018
2018
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10803/461604
https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-114605
url http://hdl.handle.net/10803/461604
https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-114605
dc.language.none.fl_str_mv Español
language_invalid_str_mv Español
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 180 p.
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869410385436606464
spelling Integración de sensores electroquímicos basados en nanomateriales funcionales para la detección de contaminantes en aguasBaez Gaxiola, Martha Raquel504542620621.3The aim of the present thesis is to fabricate, to applicate, and to integrate nanomaterial-based chemical sensors with electrochemical transduction for the detection of water pollutants. This work is divided in 7 Chapters, among which Chapter 1 corresponds to an "Introduction" (Introducción), in which general aspects are reviewed to set the background of the issues addressed in this thesis, together with the state-of-the-art thereof. Chapter 2, "Material Synthesis" (Síntesis de Materiales), describes the fabrication process of the electrochemical transducer, which is based on the composite material of carbon nanotubes and polystyrene that was used as a substrate for the growth of nanoparticles. Furthermore, in this chapter, the processes followed for the electrodeposition on the electrochemical transducer of gold, silver, copper, and bismuth nanoparticles used as recognition elements are described together with the nanoparticle morphological and chemical characterization, and their electrochemical behavior according to the desired application. Chapters 3, 4, and 5 describe the application of the fabricated sensors. In Chapter 3, "Gold for Formaldehyde Detection" (Oro para la Detección de Formaldehído), a comparative study between gold nanoparticles and clusters (both for formaldehyde detection) is presented. Chapter 4, "Silver Microparticles for Sucralose Detection" (Micropartículas de Plata para la Detección de Sucralosa), includes the analysis of the interaction between silver and chloride ions as a basis for the subsequent application of this sensor for the analysis of the organochlorine sweetener sucralose. Chapter 5, "Bismuth for Heavy Metal Ions Detection" (Bismuto para la Detección de Iones de Metales Pesados), deals with the detection of cadmium and lead using bismuth nanoparticles following two different methodologies by means of anodic stripping voltammetry. Chapter 6, "Compact fluidic devices" (Dispositivos fluídicos compactos), addresses the integration of the sensors described in previous chapters in a compact fluidic platform with the aim of performing automatized continuous measurements. Two device generations were fabricated: the first-generation device permit to perform measurements with only one sensor, while the second-generation allows the integration of two different sensors to perform simultaneous measurements. Finally, Chapter 7, "Conclusions" (Conclusiones), gather all the conclusions of this work.L'objectiu d'aquesta tesi és la fabricació, aplicació i integració de sensors químics amb transducció electroquímica basats en nanomaterials funcionals per a la detecció de contaminants d'aigua. Aquest treball es divideix en 7 capítols, dels quals el Capítol 1 és la "Introducció", on es revisen qüestions generals amb la finalitat d'establir antecedents sobre els temes tractats en aquesta tesi, així com també l'estat de l'art dels mateixos. El segon capítol anomenat "Síntesi de Materials" descriu el procés de fabricació del transductor electroquímic basat en un material compost de nanotubs de carboni en una matriu de poliestirè utilitzat com a suport per al creixement de les nanopartícules Així mateix es detalla el procediment seguit per a l'electrodeposició de nanopartícules metàl·liques d'or, plata, coure i bismut, emprades com a element de reconeixement, la seva caracterització morfològica i química, així com el seu comportament electroquímic de cara a l'aplicació desitjada. Els Capítols 3, 4 i 5 descriuen l'aplicació dels sensors elaborats. Al Capítol 3 denominat "Or per a la detecció de formaldehid" es realitza un estudi comparatiu entre nanopartícules i clústers d'àtoms d'or, tots dos per a la detecció de formaldehid. El Capítol 4 "micropartícules de plata per a la detecció de sucralosa" mostra l'anàlisi de la interacció de la plata amb ions clorur com a base per a la posterior aplicació d'aquest sensor per a l'anàlisi de la molècula organoclorada sucralosa. El Capítol 5 "Bismut per a la detecció d¿ions de metalls pesants" tracta sobre la detecció de cadmi i plom emprant nanopartícules de bismut dipositades seguint dues metodologies diferents mitjançant voltamperometria de redissolució anòdica. En el Capítol 6, "Dispositius fluídics compactes", s'aborda la integració dels sensors en una plataforma fluídica compacta per tal de realitzar mesures automàtiques en continu. Es van elaborar dos tipus de famílies de dispositius, un denominat de primera generació que permetia realitzar mesures amb un sol sensor i un altre anomenat de segona generació que a causa del seu disseny admetia la integració de dos sensors diferents per realitzar mesures simultànies. Finalment, en el Capítol 7 de "Conclusions" s'engloben les conclusions de tots els capítols.DOCTORAT EN CIÈNCIA I ENGINYERIA DELS MATERIALS (Pla 2012)Universitat Politècnica de CatalunyaMendoza Gómez, ErnestoFernández Sánchez, CésarUniversitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal·lúrgica201820182017info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion180 p.application/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/461604https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-114605TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAEspañolADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/4616042026-06-14T12:46:07Z
score 15,300724

Similares en LA Referencia