Sensores à base de óxido de grafeno reduzido-WO3 e Ag-WO3 obtidos por spray ultrassônico assistido por micro-ondas e depositados em substratos flexíveis para detecção de compostos orgânicos voláteis

Autor(es)

Tarcísio Micheli Perfecto

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São José do Rio Preto. 2018-03-23.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas. São José do Rio Preto
• Data de defesa: 2018-03-05
• Orientador: Diogo Paschoalini Volanti

Resumo

O presente trabalho estuda a influência da combinação dos métodos de nebulização por spray ultrassônico (NSU) e hidrotérmico assistido por microondas (HAM) para a síntese de materiais com fase cristalina ortorrômbica de WO3·0.33H2O e de seus compósitos com nanopartículas de prata ou óxido de grafeno reduzido (RGO), na proporção de 1, 5 e 10% em massa em relação a WO3·0.33H2O, sendo aplicados como sensores para diferentes compostos orgânicos voláteis, em destaque isopropanol, na faixa de partes por milhão (ppm). As amostras sintetizadas foram caracterizadas por difratometria de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TG), microscopia eletrônica de varredura com canhão de emissão de campo (FEG-MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados de DRX, FEG-MEV e MET ajudaram a compreender o mecanismo de formação e crescimento dos materiais, bem como sua pureza. Com as técnicas TG e FTIR, foi possível estudar a estabilidade térmica dos materiais, bem como verificar a presença do RGO nos materiais. Para estudar o desempenho dos materiais como sensor, foi realizada a confecção de eletrodos interdigitais em polietileno tereftalato (PET), e a deposição dos materiais nesses eletrodos. Os materiais foram expostos a acetona, etanol, isopropanol, ácido acético e metanol, para determinar sua seletividade. Os materiais apresentaram boa seletividade para isopropanol. Foi realizado teste de sensibilidade dos materiais expondo-os a isopropanol em uma faixa de concentração de 1 – 200 ppm em condições de temperatura ambiente e 55% U.R. (umidade relativa). Pode-se concluir que o compósito 5%-RGOWO3 ·0.33H2O apresentou a maior sensibilidade, com resposta (Resistênciavoc/Resistênciaar) de 1,2 para 1 ppm e de 8,6 para 200 ppm e que o compósito 1%-Ag-WO3·0.33H2O apesar de apresentar sensibilidade inferior ao compósito de RGO (1,13 para 1 ppm e 5,97 para 200 ppm), apresentou a melhor seletividade frente a diferentes VOCs. (AU)

• Processo FAPESP: 16/04371-1 - Sensores à base de óxido de grafeno reduzido-WO3 e Ag-WO3 obtidos por spray ultrassônico assistido por micro-ondas e depositados em papel para detecção de compostos orgânicos voláteis
• Beneficiário: Tarcísio Micheli Perfecto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado