Sensores à base de MnOx/ZnO fabricados por pirólise de spray de chama para detecção de compostos orgânicos voláteis microbianos

Resumo

A motivação para esta proposta de pesquisa é a detecção de compostos orgânicos voláteis produzidos por microrganismos patogênicos, conhecidos como MVOCs, responsáveis por muitas doenças humanas e contaminação de alimentos. Apesar de sua importância, poucos estudos na literatura avaliam a detecção de MVOCs com tempos de resposta rápidos e baixos limites de detecção. Esta proposta visa avaliar MnOx e ZnO, óxidos metálicos semicondutores do tipo p e n, respectivamente, como materiais sensores. Além disso, este trabalho investigará a combinação de MnOx e ZnO para produzir heteroestruturas de MnOx/ZnO, com o objetivo de melhorar o desempenho da detecção em termos de seletividade, sensibilidade, estabilidade, tempos de resposta e recuperação, e limites de detecção. Os materiais sensores - MnOx, ZnO e heteroestruturas de MnOx/ZnO - serão sintetizados usando Pirólise por Spray de Chama (FSP) e avaliados quanto à sua capacidade de detectar MVOCs em várias concentrações (ppb ou ppm) e umidades relativas (0-90% RH). Além disso, o material sensor de melhor desempenho será aplicado em cenários específicos como análise de respiração, segurança alimentar ou exame da qualidade do ar interno. Esta proposta apresenta uma abordagem promissora e original, pois não existem estudos que utilizem heteroestruturas de MnOx/ZnO como materiais sensores para detecção de MVOCs e avaliem suas propriedades em condições reais.