Caracterização como sensor químico de materiais nanoestruturados puros e híbridos a base de óxido de estanho

• Processo: 13/18511-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2014
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2015
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Marcelo Ornaghi Orlandi
• Beneficiário: Pedro Henrique Suman
• Supervisor: Harry L. Tuller
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Massachusetts Institute of Technology (MIT), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 12/11139-7 - Sensores de gás a base de SnO2-CuO: estudos avançados in situ e operando, BP.DR
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Semicondutores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Materiais nanoestruturados | semicondutores | Sensores de gás | SnO2 | Nanomateriais

Resumo

Neste projeto de pesquisa é proposto o estudo das propriedades sensoras de gás de nanoestruturas unidimensionais de óxido de estanho puras e híbridas sintetizadas pelo método solvotérmico assistido por micro-ondas. Para este estudo, nanoestruturas puras (SnO2) e modificadas superficialmente com óxido semicondutor (SnO2-CuO), metal catalisador (SnO2-Pt) e mistas (SnO2-CuO-Pt) serão utilizadas. O desempenho destas nanoestruturas como sensor de gás será analisado simultaneamente e em condições experimentais idênticas na presença de gases oxidantes (por exemplo NO2, O2) e redutores (por exemplo H2, CO, CH4), em baixas concentrações (na escala de ppm) e em temperaturas de operação entre 100 a 400 °C. Além disso, medidas de termopotência também serão realizadas para determinar o tipo de condutividade (portadores de carga majoritários) em cada nanoestrutura semicondutora. O principal desafio deste trabalho é desenvolver modelos avançados dos mecanismos que descrevem as interações sólido-gás que ocorrem nas diferentes superfícies das nanoestruturas. Essas interações são conhecidas por serem responsáveis por suas propriedades como sensores de gás. O foco deste trabalho será alcançar uma melhor compreensão da relação entre a resposta sensora e as combinações de superfície das nanoestruturas impostas sobre o material hospedeiro a base de SnO2, que se bem sucedida, pode permitir o desenvolvimento de novos dispositivos sensores de gás mais rápidos, sensíveis e seletivos com potencial em futuras aplicações tecnológicas. (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)

BARBOSA, MARTIN S.; SUMAN, PEDRO H.; KIM, JAE J.; TULLER, HARRY L.; VARELA, JOSE A.; ORLANDI, MARCELO O.. Gas sensor properties of Ag- and Pd-decorated SnO micro-disks to NO2, H-2 and CO: Catalyst enhanced sensor response and selectivity. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 239, p. 253-261, FEB 2017. (13/18511-1, 12/51195-3, 13/08734-3, 14/50725-4)

BARBOSA, MARTIN S.; SUMAN, PEDRO H.; KIM, JAE J.; TULLER, HARRY L.; ORLANDI, MARCELO O.. Investigation of electronic and chemical sensitization effects promoted by Pt and Pd nanoparticles on single-crystalline SnO nanobelt-based gas sensors. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 301, DEC 12 2019. (13/18511-1, 12/51195-3, 13/08734-3, 14/50725-4)