Semicondutores óxidos nanoestruturados: Síntese não-aquosa e propriedades sensoras.

Resumo

A detecção e monitoramento de gases é importante para controlar as emissões industriais e de veículos, resíduos agrícolas e no controle ambiental. Nas últimas décadas, vários óxidos semicondutores têm sido utilizados na detectação de gases nocivos. O excelente desempenho destes dispositivos na detecção de gás tem sido observados a temperaturas elevadas (~ 250 ° C), o que impossibilita o uso destes para a detecção de gases inflamáveis e/ou explosivos. Desta forma, os sensores de gás ativados com luz ultravioleta têm sido uma alternativa simples e promissora para aumentar as propriedades sensoras à temperatura ambiente. Entre os óxidos semicondutores que exibem um bom desempenho como sensor de gás, o óxido de zinco (ZnO) e óxido de estanho (SnO2) têm se destacado. No entanto, a baixa selectividade é a principal desvantagem para a aplicação destes semicondutores como sensores de gás. Recentemente, heteroestruturas formadas pela combinação destes dois semicondutores (ZnO-SnO2) têm sido estudadas como uma opção alternativa para aumentar as propriedades de detecção de gás (sensibilidade, selectividade e estabilidade). No entanto, a síntese controlada e repetitiva destas heteroestruturas tem sido o principal desafio dos pesquisadores. Neste projeto, estamos propondo um estágio de quatro meses para a síntese de compostos de ZnO e SnO2 e de suas heteroestruturas ZnO-SnO2 através da rota sol-gel não-aquosa. As amostras obtidas serão caracterizadas por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia dispersiva de raios-X e espectroscopia de fotoelétrons de raios-X. Além disso, medições de detecção de gás serão realizada na ausência e presença de radiação de luz UV usando gases oxidantes e redutores. Este estágio contará com a supervisão do professor Markus Niederberger, coordenador do Laboratório de Materiais Multifuncionais do ETH Zurique.