Síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas em única etapa de compósitos de trióxido de tungstênio-óxido de grafeno reduzido para detecção de acetona

Resumo

O projeto de pesquisa refere-se à avaliação do efeito sinérgico do óxido de grafeno reduzido (RGO) em trióxido de tungstênio (WO3) com estrutura cristalina monoclínica nos compósitos WO3-RGO para melhorar a sensibilidade, a seletividade e o tempo de resposta de sensores de acetona. Os compósitos WO3-RGO serão sintetizados em uma única etapa a partir da cristalização hidrotérmica assistida por micro-ondas de uma dispersão contendo a solução precursora de tungstênio e diferentes concentrações em massa (ex.: 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0%) de óxido do grafeno em pH controlado. O RGO atuará como aceptor de elétrons para facilitar a interação entre as partículas WO3 e as moléculas de acetona via interações químicas do tipo pi-pi, além de aumentar a área superficial do compósito. Os principais benefícios do RGO consistem no aumento do processo de adsorção, sensibilidade, reversibilidade e limites de detecção dos sensores. Todos os compósitos sintetizados serão caracterizados por técnicas estruturais (difratometria de raios X), morfológicas (microscopia eletrônica de varredura e transmissão), espectroscópicas (FTIR-ATR), texturais (medidas de área superficial) e térmicas (TGA e DSC). As respostas sensoras dos compósitos serão avaliadas por medidas elétricas (mudança de condutividade) na presença de ppbs ou ppms de acetona, e que pode ser correlacionado com o diagnósticos de doenças como, por exemplo, a diabetes. Como desafio, os compósitos serão testados em alta umidade relativa (ex.: de 90 a 95%) similares às condições da respiração humana. Esta proposta contará com o apoio do auxílio à pesquisa regular financiado pela FAPESP (Processo: 14/17343-0)