Guias de ondas à base de vidros óxidos de metais pesados para sensoriamento óptico de gases na região do UV-Vis

• Processo: 20/12280-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Danilo Manzani
• Beneficiário: Renato Grigolon Capelo
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/16047-8 - Sensoriamento luminescente de compostos orgânicos voláteis usando substratos vitreos recobertos com redes metalorgânicas de lantanídeos, BE.EP.DR
• Assunto(s): Química de materiais Fibra óptica Metais pesados Vidros óxidos Raios ultravioleta Fotônica Sensoriamento remoto Gases
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Evanescência | Fibras Opticas | Sensoriamento de gases | Vidros óxidos | Química Inorgânica de Materiais

Resumo

O projeto tem como foco o desenvolvimento de fibras ópticas com larga janela de transmissão para aplicação em sensoriamento remoto de gases poluentes ambientais, tóxicos e explosivos. Vidros de óxidos de átomos pesados serão explorados como matrizes a fabricação das fibras ópticas. O trabalho explorará a detecção e quantificação de gases através da interação destes com o campo evanescente das fibras ópticas e guias de onda planares fabricados a partir de vidros com propriedades ópticas pronunciadas, como transmissão do ultravioleta ao infravermelho e médio, baixas temperaturas características, altos índices de refração e solubilidade de íons terras raras. As matrizes vítreas serão inicialmente caracterizadas por diferentes técnicas como DRX, DSC, FTIR, UV-Visível, Raman, RMN estado sólido e medidas de índice de refração linear e não-linear a fim de determinar as propriedades térmicas e ópticas dos vidros. A fabricação das fibras do tipo núcleo-casca com diâmetro externo de 125 ¼m, será feita a partir de preformas dos vidros previamente caracterizados em torre de puxamento de fibras ópticas. As fibras serão então modificadas e funcionalizadas com MOFs luminescentes em sua região sensora a fim de estarem aptas a realizar a detecção óptica de diferentes gases, a qual se dará inicialmente em laboratório para que após a otimização das condições experimentais de produção e análise, tais sensores possam ser aplicados a análises remotas e seletivas dos gases. Neste contexto, o projeto vem contribuir com uma frente de investigação na área de materiais fotônicos, através do desenvolvimento de fibras ópticas com boa transmissão nas regiões do visível e infravermelho próximo e médio para aplicação no sensoriamento remoto de gases que exijam um monitoramento constante, como gases residuais de processos industriais, gases tóxicos e explosivos. (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)

CAPELO, RENATO GRIGOLON; BALTIERI, RICARDO SANTOS; DE OLIVEIRA JR, MARCOS; MANZANI, DANILO. Exploring the Influence of ZnF₂ on Zinc-Tellurite Glass: Unveiling Changes in OH Content, Structure, and Optical Properties. ACS OMEGA, v. 8, n. 38, p. 9-pg., 2023-09-13. (20/12280-1, 21/08111-2, 20/11038-2)