Síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas de óxido de zinco decorado com nanopartículas de platina para detecção de compostos orgânicos voláteis

Resumo

Sensores de compostos orgânicos voláteis (VOCs) apresentam grande importância para aplicação no meio ambiente e também na área da saúde. Entretanto, os dispositivos usualmente utilizados ainda precisam melhorar sua sensibilidade, tempo de resposta e tempo de vida útil. Nesse sentido, o projeto de pesquisa refere-se à avaliação do efeito sinérgico de nanopartículas (NPs) de platina (Pt) depositadas na superfície do óxido de zinco (ZnO) micrométrico para melhorar a sensibilidade aos VOCs. As heteroestruturas Pt/ZnO serão preparadas em duas etapas: (i) cristalização do ZnO (com morfologia controlada) pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas, a partir da precipitação das soluções de Zn2+ pulverizadas por spray ultrassônico em solução alcalina, e (ii) redução de soluções aquosas de Pt4+ com borohidreto de sódio para obter diferentes concentrações em massa (ex.: 2, 5 e 10%) de Pt metálica em relação ao ZnO. Espera-se aumentar a sensibilidade das heteroestruturas pelo efeito catalítico da Pt. Dessa forma, a densidade de espécies de oxigênio ionosorvidas será aumentada na superfície dos sensores, que, por sua vez, podem reagir com as moléculas dos VOCs. Todos os materiais sintetizados serão caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e transmissão, espectroscopia na região do infravermelho, medidas de área superficial e análise térmica. As respostas de sensoras das amostras puras de ZnO e das heteroestruturas Pt/ZnO serão avaliadas por medidas elétricas (mudança de condutividade) na presença de baixas concentrações (ex.: 5, 50, 100 e 200 ppm) dos vapores dos VOCs (ex.: etanol, metanol, acetona, xileno e benzeno). Esta proposta contará com o apoio do auxílio à pesquisa regular financiado pela FAPESP (Proc.: 14/17343-0)