This thesis describes the development and application of a screen-printed cell with a graphite ink-based working electrode whose surface has been modified with an electropolymerized molecular-molded polymer (e-MIP) film for the voltammetric determination of Gallic Acid (GA) in different alcoholic and nonalcoholic beverages such as white wine, red wine, rosé wine, marsala and green tea. The monomer for the preparation of e-MIP is pyrrole. Sensor development was preceded by a characterization of the electrochemical process at the working electrode surface of the cell screen-printed before and after covering the working electrode with e-MIP. The method for quantitative analysis is based on direct measurement of the analyte using pulsed differential voltammetry (DPV), exploiting the oxidation peak at about + 0.3 V. Measurements were first conducted using 0.1 M LiClO4 at pH 3 as the ionic medium, and then the study was carried out in different hydro-alcoholic media with different % ethanol to simulate alcoholic beverages and evaluate the effect of alcohol on the peak potential and current intensity. Calibration curves were set up to evaluate the figures of merit of the analytical method (LOD, LOQ, linear range), while the method of standard additions was used for the gallic acid assay in real samples. The Gallic Acid content obtained for the various drinks was compared with average values of similar drinks reported in the literature.

La presente tesi descrive lo sviluppo e l'applicazione di una cella screen-printed con elettrodo di lavoro a base di inchiostro di grafite la cui superficie è stata modificata con un film di polimero a stampo molecolare elettropolimerizzato (e-MIP) per la determinazione voltammetrica di Acido Gallico (GA) in differenti bevande alcoliche e analcoliche quali vino bianco, vino rosso, vino rosé, marsala e tè verde. Il monomero per la preparazione dell’e-MIP è il pirrolo. Lo sviluppo del sensore è stato preceduto da una caratterizzazione del processo elettrochimico alla superficie dell’elettrodo di lavoro della cella screen-printed prima e dopo la copertura dell’elettrodo di lavoro con e-MIP. Il metodo per l’analisi quantitativa si basa sulla misura diretta dell'analita utilizzando la voltammetria differenziale pulsata (DPV), sfruttando il picco di ossidazione a circa + 0.3 V. Le misure sono state condotte prima utilizzando come mezzo ionico LiClO4 0.1 M a pH 3, quindi si è passati allo studio in differenti mezzi idro-alcoolici a diversa % di etanolo per simulare le bevande alcoliche e valutare l’effetto dell’alcool sul potenziale di picco e sull’intensità di corrente. Sono state allestite delle curve di calibrazione per valutare le cifre di merito del metodo analitico (LOD, LOQ, range lineare), mentre per il dosaggio dell’acido gallico nei campioni reali è stato utilizzato il metodo delle aggiunte standard. Il contenuto di Acido Gallico ottenuto per le varie bevande è stato confrontato con valori medi di bevande analoghe riportato in letteratura.

Sensore elettrochimico screen-printed modificato con film di polimero a stampo molecolare elettropolimerizzato (e-MIP) per la determinazione dell’acido gallico in bevande analcoliche e alcoliche.

DALLÙ, LUCREZIA VIRGINIA
2022/2023

Abstract

This thesis describes the development and application of a screen-printed cell with a graphite ink-based working electrode whose surface has been modified with an electropolymerized molecular-molded polymer (e-MIP) film for the voltammetric determination of Gallic Acid (GA) in different alcoholic and nonalcoholic beverages such as white wine, red wine, rosé wine, marsala and green tea. The monomer for the preparation of e-MIP is pyrrole. Sensor development was preceded by a characterization of the electrochemical process at the working electrode surface of the cell screen-printed before and after covering the working electrode with e-MIP. The method for quantitative analysis is based on direct measurement of the analyte using pulsed differential voltammetry (DPV), exploiting the oxidation peak at about + 0.3 V. Measurements were first conducted using 0.1 M LiClO4 at pH 3 as the ionic medium, and then the study was carried out in different hydro-alcoholic media with different % ethanol to simulate alcoholic beverages and evaluate the effect of alcohol on the peak potential and current intensity. Calibration curves were set up to evaluate the figures of merit of the analytical method (LOD, LOQ, linear range), while the method of standard additions was used for the gallic acid assay in real samples. The Gallic Acid content obtained for the various drinks was compared with average values of similar drinks reported in the literature.
2022
Electrochemical screen-printed sensor modified with electropolymerized molecular-molded polymer film (e-MIP) for the determination of gallic acid in non-alcoholic and alcoholic beverages.
La presente tesi descrive lo sviluppo e l'applicazione di una cella screen-printed con elettrodo di lavoro a base di inchiostro di grafite la cui superficie è stata modificata con un film di polimero a stampo molecolare elettropolimerizzato (e-MIP) per la determinazione voltammetrica di Acido Gallico (GA) in differenti bevande alcoliche e analcoliche quali vino bianco, vino rosso, vino rosé, marsala e tè verde. Il monomero per la preparazione dell’e-MIP è il pirrolo. Lo sviluppo del sensore è stato preceduto da una caratterizzazione del processo elettrochimico alla superficie dell’elettrodo di lavoro della cella screen-printed prima e dopo la copertura dell’elettrodo di lavoro con e-MIP. Il metodo per l’analisi quantitativa si basa sulla misura diretta dell'analita utilizzando la voltammetria differenziale pulsata (DPV), sfruttando il picco di ossidazione a circa + 0.3 V. Le misure sono state condotte prima utilizzando come mezzo ionico LiClO4 0.1 M a pH 3, quindi si è passati allo studio in differenti mezzi idro-alcoolici a diversa % di etanolo per simulare le bevande alcoliche e valutare l’effetto dell’alcool sul potenziale di picco e sull’intensità di corrente. Sono state allestite delle curve di calibrazione per valutare le cifre di merito del metodo analitico (LOD, LOQ, range lineare), mentre per il dosaggio dell’acido gallico nei campioni reali è stato utilizzato il metodo delle aggiunte standard. Il contenuto di Acido Gallico ottenuto per le varie bevande è stato confrontato con valori medi di bevande analoghe riportato in letteratura.
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