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Nanomateriais baseados em heterostruturas: síntese e suas propriedades de detecção de gás

Processo: 16/23474-6
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2017
Vigência (Término): 30 de abril de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Osvaldo Novais de Oliveira Junior
Beneficiário:Niravkumar Jitendrabhai Joshi
Supervisor no Exterior: Liwei Lin
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of California, Berkeley (UC Berkeley), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:14/23546-1 - Sensores sensíveis e seletivos fabricados com nanofios dè óxido dè Ni e Zn, BP.PD
Assunto(s):Sensores de gases   Heteroestruturas   Óxidos metálicos   Nanofilmes   Monitoramento ambiental   Poluição atmosférica

Resumo

A detecção de gases nocivos é um requisito importante para o controle da poluição atmosférica e ambiental, e as emissões dos veículos. Tal detecção tem sido feita principalmente com sensores de gás de óxidos metálicos nanoestruturados, cuja temperatura de operação otimizada é alta (200 ~ 350ºC). Uma outra desvantagem destes sensores de gás é a falta de seletividade. A concepção e fabrico de sensores de gás com alta sensibilidade, seletivos e operando em temperatura ambiente tem sido pesquisada, inclusive com heteroestruturas de ZnO-NiO. Neste projeto, propomos a fabricação de heteroestruturas semelhantes através de síntese de química verde. Além de caracterizar esses nanomateriais com difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS), realizaremos medições de sensores de gás usando gases oxidantes e redutores (H2S, NH3, CO, Cl2 e NO2). A fabricação de dispositivos basear-se-á em sistemas microeletromecânicos (MEMS), aproveitando ao máximo os conhecimentos do grupo do Prof. Liwei Lin, Universidade da Califórnia, Berkeley, EUA. (AU)

Publicações científicas (6)
(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)
WU, YICHUAN; JOSHI, NIRAV; ZHAO, SHILONG; LONG, HU; ZHOU, LIUJIANG; MA, GE; PENG, BEI; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.; ZETTL, ALEX; LIN, LIWEI. NO2 gas sensors based on CVD tungsten diselenide monolayer. Applied Surface Science, v. 529, NOV 1 2020. Citações Web of Science: 0.
WU, YICHUAN; HUANG, QIYANG; NIE, JING; LIANG, JIAMING; JOSHI, NIRAV; HAYASAKA, TAKESHI; ZHAO, SHILONG; ZHANG, MIN; WANG, XIAOHAO; LIN, LIWEI. All-Carbon Based Flexible Humidity Sensor. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, v. 19, n. 8, p. 5310-5316, AUG 2019. Citações Web of Science: 0.
JOSHI, NIRAV; DA SILVA, LUIS F.; SHIMIZU, FLAVIO M.; MASTELARO, VALMOR R.; M'PEKO, JEAN-CLAUDE; LIN, LIWEI; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N. UV-assisted chemiresistors made with gold-modified ZnO nanorods to detect ozone gas at room temperature. Microchimica Acta, v. 186, n. 7 JUL 2019. Citações Web of Science: 2.
MALIK, RITU; TOMER, VIJAY K.; JOSHI, NIRAV; DANKWORT, TORBEN; LIN, LIWEI; KIENLE, LORENZ. Au-TiO2-Loaded Cubic g-C3N4 Nanohybrids for Photocatalytic and Volatile Organic Amine Sensing Applications. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 10, n. 40, p. 34087-34097, OCT 10 2018. Citações Web of Science: 23.
JOSHI, NIRAV; HAYASAKA, TAKESHI; LIU, YUMENG; LIU, HUILIANG; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; LIN, LIWEI. A review on chemiresistive room temperature gas sensors based on metal oxide nanostructures, graphene and 2D transition metal dichalcogenides. Microchimica Acta, v. 185, n. 4 APR 2018. Citações Web of Science: 97.
JOSHI, NIRAV; DA SILVA, LUIS F.; JADHAV, HARSHARAJ S.; SHIMIZU, FLAVIO M.; SUMAN, PEDRO H.; M'PEKO, JEAN-CLAUDE; ORLANDI, MARCELO ORNAGHI; SEO, JEONG GIL; MASTELARO, VALMOR R.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N. Yolk-shelled ZnCo2O4 microspheres: Surface properties and gas sensing application. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 257, p. 906-915, MAR 2018. Citações Web of Science: 60.

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