Processamento do compósito grafeno/Fe2O3:caracterização e desenvolvimento de sensores de gás de alto desempenho

• Processo: 21/12684-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 23 de maio de 2022
• Data de Término da vigência: 19 de maio de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Elson Longo da Silva
• Beneficiário: Ariadne Cristina Catto
• Supervisor: Eduard Llobet
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universitat Rovira i Virgili (URV), Espanha
• Vinculado à bolsa: 18/18208-0 - Heteroestruturas a-Fe2O3/g-C3N4: Preparação, Caracterização e Aplicação como Sensores Resistivos de Gás, BP.PD
• Assunto(s): Desenvolvimento industrial Gás tóxico Óxidos metálicos Materiais compósitos Propriedades elétricas Grafenos Avaliação de risco à saúde humana
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: composites | Electrical Properties | Fe2O3 | Gas Sensors | graphene | Hazardous gases | Semicondutores aplicados como Sensores Resistivos

Resumo

O crescente desenvolvimento industrial e tecnológico é acompanhado, por outro lado, de uma geração excessiva de gases tóxicos os quais podem ser potencialmente perigosos para a saúde humana. Como resultado, o monitoramento contínuo e em tempo real de uma variedade de espécies gasosas no ambiente tem se tornado uma necessidade cada vez mais recorrente. Vários óxidos metálicos semicondutores (OMS) têm sido utilizados na detecção de gases tóxicos. No entanto, a baixa seletividade, alta vulnerabilidade à umidade e temperaturas de operação relativamente altas são as principais desvantagens apresentadas por essa classe de materiais para esta aplicação. Nesse contexto, compósitos de grafeno/óxido metálico têm sido estudados como uma abordagem promissora para superar essas desvantagens. Com base nesses argumentos, propomos neste projeto de pesquisa o processamento de grafeno, a-Fe2O3 e do compósito grafeno/a-Fe2O3 aplicados na detecção de gases perigosos, especialmente NOx e H2S. O grafeno e a hematita pura serão preparados via esfoliação em fase líquida (LPE) e pelo método hidrotermal. O respectivo compósito (grafeno / a-Fe2O3) será obtido pelo método sonoquímico. Os materiais obtidos serão caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de raios x por dispersão de energia e espectroscopia de fotoelétrons por raios-X. Medidas elétricas serão realizadas para avaliação das propriedades de detecção de gás. Além disso, a influência de variações ambientais, como umidade e temperatura, nas propriedades de detecção dos compostos preparados será sistematicamente investigada. Este estágio BEPE será supervisionado pelo Prof. Eduard Llobet, professor titular da Universitat Rovira I Virgili, Espanha. (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)

DA SILVA, GELSON T. S. T.; LOPES, OSMANDO F.; CATTO, ARIADNE C.; PATROCINIO, ANTONIO OTAVIO T.; MESQUITA, ALEXANDRE; RIBEIRO, CAUE; AVANSI JR, WALDIR; DA SILVA, LUIS F.. Long-and short-range structure of SnO2 nanoparticles: Synthesis and photo (electro)catalytic activity. Materials Chemistry and Physics, v. 305, p. 9-pg., 2023-06-01. (21/12684-8, 22/10255-5, 22/02927-3, 18/18208-0, 13/07296-2)

CATTO, ARIADNE C.; BERNARDINI, SANDRINE; AGUIR, KHALIFA; LONGO, ELSON; DA SILVA, LUIS F.. In-situ hydrothermal synthesis of oriented hematite nanorods for sub- ppm level detection of ozone gas. Journal of Alloys and Compounds, v. 947, p. 5-pg., 2023-03-09. (21/12684-8, 22/02927-3, 18/18208-0, 13/07296-2)