Filmes de nanocompósitos de polímeros condutores, nanopartículas de argila e nanopartículas de ouro para aplicação em sensores ambientais

Resumo

O projeto tem como objetivo a fabricação e caracterização de filmes nanoestruturados de nanocompósitos obtidos pelas técnicas Langmuir-Blodgett (LB) e automontagem camada por camada (LbL, do inglês Layer-by-Layer), visando aplicação sensorial para o monitoramento ambiental. Filmes ultrafinos de polímeros condutores funcionalizados com argilas (nanoclays) e nanopartículas de ouro (AuNPs) serão estudados de maneira a otimizar as arquiteturas moleculares fabricadas que comporão as unidades sensoriais do sensor. Adicionalmente, o controle de espessura oferecido pelas técnicas LB e LbL poderá ser explorado para atingirmos baixos tempos de resposta no dispositivo. Os nanocompósitos serão fabricados preferencialmente por polianilina (PAni), argila montmorilonita (MMT), e nanopartículas de ouro (AuNPs). A caracterização das monocamadas de Langmuir por medidas de pressão e potencial de superfície será essencial para melhor definir a fabricação dos filmes LB, que serão posteriormente depositados em substratos sólidos, e para os filmes automontados será escolhida a arquitetura molecular que favoreça a detecção de metais pesados e compostos fenólicos. Os filmes LB e LbL de polímero condutor, argilas e nanopartículas de ouro, bem como a interação entre os filmes e os analitos, serão estudados através de caracterizações espectroscópicas UV-Vis, FTIR e Raman, difração de raio-X (DRX), microscopia de força atômica (AFM, do inglês Atomic Force Microscopy) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os melhores filmes ultrafinos obtidos serão imersos em diferentes sistemas líquidos e usados como eletrodo de trabalho em medidas de voltametria cíclica (VC) e voltametria anódica de redissolução por onda quadrada (SWAS, do inglês Square Wave Anodic Stripping. (AU)