Studi preliminari per lo sviluppo di un sensore voltammetrico multicomponente per l’individuazione di contaminanti emergenti in campioni acquosi

In this master thesis the possibility of using voltammetric techniques as a possible screening method for organic pollutants in water has been studied. In particular, this work is part of the PNRA18_00216 project entitled “Emerging contaminants in the Ross Sea: occurrence, sources and ecotoxicological risks -MATISSE” aimed at monitoring emerging contaminants in the water of Ross Sea, in Antarctica, using a passive sampling method for organic pollutants. Some emerging contaminants that were detected in the wastewater treatment plant of the Italian Mario Zucchelli station, in the Terra Nova Bay area, were taken into consideration and their voltammetric signal were studied on glassy carbon electrode at pH 2 and pH 7. Out of a list of 17 compounds, 8 showed a voltammetric signal. The detected signals fall in the potential range between -0,5 and 1,5 V and the intensity of their signals are quite different varying the type of molecule. The electrochemical behavior of the electroactive compounds was studied individually, in mixtures and in ultrapure, drinking and river water to observe the possible matrix effects. During the work, the trend of current intensity as a function of concentration of electroactive compounds was verified and the detection limit was defined.

Nella presente tesi magistrale è stata studiata la possibilità di utilizzare le tecniche voltammetriche come possibile metodo di screening degli inquinanti organici nelle acque. In particolare, questo lavoro si inserisce all’interno del progetto PNRA18_00216 da titolo “Emerging contaminants in the Ross Sea: occurrence, sources and ecotoxicological risks” con acronimo MATISSE, finalizzato a monitorare i contaminanti emergenti nelle acque del mare di Ross, in Antartide, sfruttando un sistema di campionamento passivo per inquinanti organici. Sono stati presi in considerazione alcuni contaminanti emergenti (ECs) che sono stati rilevati nel depuratore della stazione italiana Mario Zucchelli, nella zona di Terra Nova Bay e ne è stato studiato il segnale voltammetrico su elettrodi in carbonio vetroso a pH 2 e a pH 7. Su un elenco di 17 composti 8 hanno mostrato un segnale voltammetrico. I segnali rilevati cadono nell’intervallo di potenziale compreso tra -0,5 e 1,5 V e le intensità dei segnali sono piuttosto diverse al variare della molecola presa in esame. Dei composti elettroattivi è stato studiato il comportamento elettrochimico singolarmente, in miscela e in acqua ultra-pura, potabile e di fiume, per osservare i possibili effetti matrice. Nel corso del lavoro, si è verificato l’andamento dell’intensità di corrente in funzione della concentrazione dei composti elettroattivi ed è stato definito un limite di rivelamento.