Electrodos serigrafiados de carbono modificados con óxidos metálicos mixtos y su aplicación en la oxidación electroquímica de 2-Tiazolamina y 2-Oxazolamina
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Date
2025
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Publisher
Universidad Santiago de Cali
Abstract
This study focuses on the use of screen-printed carbon electrodes modified with lanthanum ferrite-type mixed metal oxide nanoparticles OMMs-FL for the electroxidation of 2-aminothiazolamine 2AT and 2-aminooxazolamine 2AO. The OMMs-FL nanoparticles were synthesized using a modified combustion route using sugarcane molasses as fuel and applying mechanical convection and ultrasonic bath. The study found that the ultrasound-assisted route with a calcination time of 9 h and a molasses/lanthanum ratio of 1.125 induces a decrease in the crystallite size of OMMs-FL. The electroactivity of 2AT and 2AO derivatives was studied using OMMs-FL nanoparticles as a surface modifier of ESC carbon screen-printed electrodes. Differential pulse voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy were used to optimize experimental parameters, such as current intensity and optimum pH. Cyclic voltammetry (CV) was used to study the electrochemical behavior of 2AO and 2AT. The results showed that the modified ESC exhibited enhanced electrocatalytic activity towards the oxidation of 2AO and to a lesser extent for 2AT. The redox behavior varied depending on the type of heteroatom and changes in the basic or acidic properties of the amino group. 2AO was found to be a stronger base. The near-electrode reaction mechanism could be described from the single-electron oxidation of 2-aminoxazole with the formation of a radical cation.
Description
Este estudio se centra en el uso de electrodos de carbono serigrafiados modificados con nanopartículas de óxidos metálicos mixtos tipo ferrita de lantano OMMs-FL para la electroxidación de 2-aminotiazolamina 2AT y 2-aminooxazolamina 2AO. Las nanopartículas OMMs-FL se sintetizaron utilizando una ruta de combustión modificada utilizando melaza de caña de azúcar como combustible y aplicando convección mecánica y baño ultrasónico. El estudio encontró que la ruta asistida por ultrasonido con un tiempo de calcinación de 9 h y una relación melaza/lantano de 1,125 induce una disminución en el tamaño de los cristalitos de OMMs-FL. Se estudió la electroactividad de los derivados de 2AT y 2AO utilizando nanopartículas OMMs-FL como modificador de superficie de electrodos de carbono serigrafiados ESC. Se utilizaron voltamperometría de pulso diferencial y espectroscopia de impedancia electroquímica para optimizar los parámetros experimentales, como la intensidad de corriente y el pH óptimo. Se utilizó la voltamperometría cíclica (CV) para estudiar el comportamiento electroquímico de 2AO y 2AT. Los resultados mostraron que el ESC modificado exhibió una actividad electrocatalítica mejorada hacia la oxidación de 2AO y en menor medida para 2AT. El comportamiento redox varió dependiendo del tipo de heteroátomo y los cambios en las propiedades básicas o ácidas del grupo amino. Se encontró que 2AO era una base más fuerte. El mecanismo de reacción cerca del electrodo podría describirse a partir de la oxidación de un solo electrón de 2-aminoxazol con la formación de un catión radical.
Keywords
Síntesis, Nanoferritas, Determinación, Caracterización, Electroquímica
Citation
Maldonado Hernández, R. E. (2025). Electrodos serigrafiados de carbono modificados con óxidos metálicos mixtos y su aplicación en la oxidación electroquímica de 2-Tiazolamina y 2-Oxazolamina. Universidad Santiago de Cali.