Semicondutores óxidos nanoestruturados: Síntese não-aquosa e propriedades sensoras.

• Processo: 15/20124-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 05 de fevereiro de 2016
• Data de Término da vigência: 29 de maio de 2016
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Elson Longo da Silva
• Beneficiário: Luís Fernando da Silva
• Supervisor: Markus Niederberger
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Swiss Federal Institute of Technology Zurich, Suíça
• Vinculado à bolsa: 13/09573-3 - Síntese e Caracterização de Heteroestruturas de ZnO/SnO2 obtidas pelo Método Hidrotermal: Aplicação como Sensores de Gás, BP.PD
• Assunto(s): Nanopartículas Dióxido de estanho Óxido de zinco Heteroestruturas Materiais cerâmicos Síntese química
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: heteroestruturas | Nanopartículas | Sensores resistivos de gás | Síntese Química | SnO2 | ZnO | Materiais Cerâmicos

Resumo

A detecção e monitoramento de gases é importante para controlar as emissões industriais e de veículos, resíduos agrícolas e no controle ambiental. Nas últimas décadas, vários óxidos semicondutores têm sido utilizados na detectação de gases nocivos. O excelente desempenho destes dispositivos na detecção de gás tem sido observados a temperaturas elevadas (~ 250 ° C), o que impossibilita o uso destes para a detecção de gases inflamáveis e/ou explosivos. Desta forma, os sensores de gás ativados com luz ultravioleta têm sido uma alternativa simples e promissora para aumentar as propriedades sensoras à temperatura ambiente. Entre os óxidos semicondutores que exibem um bom desempenho como sensor de gás, o óxido de zinco (ZnO) e óxido de estanho (SnO2) têm se destacado. No entanto, a baixa selectividade é a principal desvantagem para a aplicação destes semicondutores como sensores de gás. Recentemente, heteroestruturas formadas pela combinação destes dois semicondutores (ZnO-SnO2) têm sido estudadas como uma opção alternativa para aumentar as propriedades de detecção de gás (sensibilidade, selectividade e estabilidade). No entanto, a síntese controlada e repetitiva destas heteroestruturas tem sido o principal desafio dos pesquisadores. Neste projeto, estamos propondo um estágio de quatro meses para a síntese de compostos de ZnO e SnO2 e de suas heteroestruturas ZnO-SnO2 através da rota sol-gel não-aquosa. As amostras obtidas serão caracterizadas por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia dispersiva de raios-X e espectroscopia de fotoelétrons de raios-X. Além disso, medições de detecção de gás serão realizada na ausência e presença de radiação de luz UV usando gases oxidantes e redutores. Este estágio contará com a supervisão do professor Markus Niederberger, coordenador do Laboratório de Materiais Multifuncionais do ETH Zurique.

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)

COLMENARES, Y. N.; CORRER, W.; LIMA, B. S.; MASTELARO, V. R.. The effect of morphology on the ozone-gas sensing properties of zinc oxide sputtered films. Thin Solid Films, v. 703, JUN 1 2020. (12/15170-6, 13/07296-2, 15/20124-1, 13/09573-3)

DA SILVA, LUIS F.; M'PEKO, J. -C.; CATTO, ARIADNE C.; BERNARDINI, SANDRINE; MASTELARO, VALMOR R.; AGUIR, KHALIFA; RIBEIRO, CAUE; LONGO, ELSON. UV-enhanced ozone gas sensing response of ZnO-SnO2 heterojunctions at room temperature. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 240, p. 573-579, MAR 2017. (12/15170-6, 13/07296-2, 15/20124-1, 13/09573-3)