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

Processo: 11/00733-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2011
Vigência (Término): 30 de abril de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Marystela Ferreira
Beneficiário:Anerise de Barros
Instituição-sede: Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Sorocaba , SP, Brasil
Assunto(s):Filmes ultrafinos   Polianilina   Sensores   Voltametria cíclica   Voltametria de redissolução

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)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DE BARROS, ANERISE; LEOPOLDO CONSTANTINO, CARLOS JOSE; DA CRUZ, NILSON CRISTINO; RIBEIRO BORTOLETO, JOSE ROBERTO; FERREIRA, MARYSTELA. High performance of electrochemical sensors based on LbL films of gold nanoparticles, polyaniline and sodium montmorillonite clay mineral for simultaneous detection of metal ions. Electrochimica Acta, v. 235, p. 700-708, MAY 1 2017. Citações Web of Science: 9.
DE BARROS, A.; CONSTANTINO, C. J. L.; BORTOLETO, J. R. R.; DA CRUZ, N. C.; FERREIRA, M. Incorporation of gold nanoparticles into Langmuir-Blodgett films of polyaniline and montmorillonite for enhanced detection of metallic ions. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 236, p. 408-417, NOV 29 2016. Citações Web of Science: 10.
DE BARROS, ANERISE; FERREIRA, MARISELMA; LEOPOLDO CONSTANTINO, CARLOS JOSE; RIBEIRO BORTOLETO, JOSE ROBERTO; FERREIRA, MARYSTELA. Synergy between Polyaniline and OMt Clay Mineral in Langmuir-Blodgett Films for the Simultaneous Detection of Traces of Metal Ions. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 7, n. 12, p. 6828-6834, APR 1 2015. Citações Web of Science: 16.

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