Metal Oxide Thin Films Grafted on Silica Gel Surfaces: Recent Advances on the Analytical Application of these Materials

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Abstract
In the highly dispersed MxOy monolayer film on a porous SiO2 surface, denoted as SiO2/MxOy, the Si-O-M covalent bond formed on the SiO2 surface restricts the mobility of the attached oxide resulting in coordinatively unsaturated metal oxides (LAS) in addition to the Brønsted acid sites (BAS). The BAS arise from the MOH and SiOH groups, the latter due to the unreacted silanol groups. As the attached oxides are strongly immobilized on the surface, they are also thermally very stable. The amphoteric character of most of the attached oxides allows the immobilization of various chemical species, acid or bases, resulting in a wide application of these surface modified materials. In this work many of the recent applications of these MxOy coated silica surfaces are described, such as selective adsorbents, in preconcentration processes, as new packing material for use in HPLC, support for immobilization of enzymes, amperometric electrodes, sensors and biosensorsNos óxidos metálicos MxOy altamente dispersos como monocamadas finas sobre a superfície porosa de SiO2 (denominados como SiO2/MxOy), a ligação covalente Si-O-M formada sobre a superfície SiO2 restringe a mobilidade dos óxidos ancorados resultando em óxidos metálicos coordenativamente insaturados (LAS) em adição aos sítios ácidos de Brfinsted (BAS). Os BAS originam-se dos grupos MOH e SiOH, sendo o último devido aos grupos silanóis não reagidos. Como os óxidos ancorados estão fortemente imobilizados sobre a superficie, eles são também muito estáveis termicamente. O caráter anfotérico de muitos dos óxidos ancorados, permite a imobilização de várias espécies químicas, ácidos ou bases, resultando em uma ampla aplicação destes materiais com superfícies modificadas. Neste trabalho, muitas das recentes aplicações dos óxidos metálicos ancorados à superfície da sílica são descritas, tais como adsorventes seletivos, em processos de pré-concentração, como materiais de recheio para uso em HPLC, suporte para imobilização de enzimas, eletrodos amperométricos, sensores e biossensores

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