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Sensores para sistemas líquidos diluídos combinando Espalhamento Raman amplificado em superfície (SERS) e língua eletrônica

Processo: 08/06829-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2010
Vigência (Término): 30 de novembro de 2012
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Clarissa de Almeida Olivati
Beneficiário:Priscila Alessio Constantino
Instituição-sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
Assunto(s):Filmes ultrafinos   Ftalocianinas   Sensores   Língua eletrônica   Perileno

Resumo

As técnicas de Raman amplificado em superfície (SERS - surface enhanced Raman spectroscopy) e "língua eletrônica" (espectroscopia de impedância aplicada a unidades sensoriais formadas por filmes ultrafinos sobre eletrodos interdigitados, neste caso) são extremamente sensíveis em sistemas muito diluídos, atingindo-se até a escala de uma única molécula no caso de SERS. Porém, para o caso da língua eletrônica, os fatores que levam a tal sensibilidade na detecção de analitos não são ainda bem conhecidos. A arquitetura molecular do filme ultrafino que compõe a unidade sensorial e as interfaces eletrodo metálico/filme ultrafino e filme ultrafino/solução devem desempenhar um papel importante. Neste sentido, a técnica SERS pode contribuir muito para tal estudo, tendo em vista as informações estruturais que ela proporciona. Três técnicas distintas serão aplicadas na fabricação dos filmes ultrafinos: Langmuir-Blodgett (LB), automontagem ou LbL (Layer by Layer) e evaporação a vácuo (PVD - physical vapor deposition), possibilitando a obtenção de filmes com diferentes arquiteturas moleculares e espessura controlada em escala nanométrica. Além da técnica SERS combinada à espectroscopia de impedância, os filmes ultrafinos fabricados serão caracterizados por espectroscopia de absorção no ultravioleta e visível (UV-Vis) e infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopias óptica e de força atômica (AFM), além de espectroscopia de geração de somas de freqüências (SFG). Duas classes de semicondutores orgânicos serão utilizadas: derivados de perileno tetracarboxílico e ftalocianinas metálicas. A utilização dos derivados de perileno e das ftalocianinas para compor as unidades sensoriais se justifica pelas propriedades físicas e químicas destas moléculas, possibilitado uma variedade de aplicações que passam pela produção de novos componentes para a opto-electrônica, efeito SERS bastante significativo e ótimo desempenho quando aplicados como elementos transdutores em sensores do tipo língua eletrônica na detecção de diferentes analitos em concentrações da ordem de ppb. Além disso, nosso grupo de pesquisa apresenta experiência com estas classes de materiais trabalhando em temas que envolvem ótica não-linear, dispositivos foto e eletroluminescentes, além dos próprios sensores do tipo língua eletrônica e a detecção de uma única molécula via SERS. O desenvolvimento deste projeto contará com a co-orientação do professor Dr. Antônio Riul Jr., especialista na área de língua eletrônica utilizando espectroscopia de impedância. (AU)