Sensor eletroquímico para dióxido de carbono baseado na redução catalisada pela piridina

Nosso planeta vem enfrentando diversos desafios ambientais de difícil solução, sendo que a alta emissão de dióxido de carbono na atmosfera é um dos mais preocupantes. O CO2 atmosférico, quando dissolvido nos oceanos, causa a diminuição do valor de pH, gerando vários impactos nos ecossistemas marinhos [1]. Por essa razão, o desenvolvimento de uma metodologia para a quantificação de CO2 dissolvido é de fundamental importância. Uma alternativa que vem apresentando resultados bastante promissores é um sensor eletroquímico que monitora a redução do CO2 catalisada pela piridina. As medidas eletroquímicas foram obtidas empregando-se um potenciostato/galvanostato AUTOLAB PGSTAT 302. Uma célula eletroquímica de compartimento único com volume de 10 mL foi utilizada para as medidas, juntamente com um sistema de três eletrodos: um fio de platina como eletrodo de trabalho e outro como eletrodo auxiliar e um eletrodo de referência de Ag|AgCl. Vários parâmetros foram avaliados por meio da voltametria cíclica para a otimização desse sensor, dentre eles: composição, concentração e pH do eletrólito de suporte e quantidade de piridina. Os melhores resultados foram obtidos empregando uma solução de KCl 0,1 mol L-1 como eletrólito e o desempenho do sensor mostrou-se independente ao valor do pH inicial dessa solução. Já a sensibilidade do sistema apresentou relação direta com a quantidade de piridina adicionada, sendo que os melhores resultados foram obtidos com 0,59 mol L-1 de piridina. A quantificação de CO2 dissolvido foi realizada por meio da técnica de voltametria linear e o pico em -700 mV referente a redução do CO2 a metanol foi monitorado [2]. O método proposto mostrou-se seletivo, uma vez que o sinal eletroquímico é formando somente na presença de CO2 na solução. Adicionalmente, houve uma boa sensibilidade, pois apresentou corrente de pico de ‒30 µA quando o CO2 foi borbulhado em 2 L de solução de KCl com fluxo de 150 mL min-1 por apenas 30 segundos, o que equivale a uma concentração aproximada de 25 mg L-1 de CO2 (quantidade de carbono inorgânico na solução medido em paralelo pelo analisador de Carbono Orgânico Total - TOC). Portanto, o sensor proposto apresentou resultados altamente satisfatórios e promissores para a quantificação de CO2 dissolvido, empregando uma metodologia bastante simples e com baixo tempo de resposta. Ressaltando que a redução do CO2 utilizando piridina como catalisador é amplamente descrita na literatura, contundo não há relatos do uso desse sistema eletroquímico na forma de um sensor para a quantificação deste gás.