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ZnO/rGO/ZnO Composites with Synergic Enhanced Gas Sensing Performance for O3 Detection with No Ozonolysis Process

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Autor(es):
Correia, Rayssa Silva ; Komorizono, Amanda Akemy ; Tagliaferro, Julia Coelho ; Pessoa, Natalia Candiani Simoes ; Mastelaro, Valmor Roberto
Número total de Autores: 5
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: CHEMOSENSORS; v. 14, n. 1, p. 22-pg., 2026-01-01.
Resumo

rGO/ZnO composites have been widely studied for use as toxic gas sensors due to the synergistic effect between the materials and the reduction in sensor operating temperature promoted by rGO. However, few studies have employed rGO/ZnO sensors for ozone detection, as graphene materials are oxidized and/or degraded when exposed to ozone. This paper reports on a study of ZnO/rGO/ZnO-based sensors with different ZnO NP morphologies for ozone sensing. ZnO nanoparticles with needle-like and donut-like morphologies were synthesized by the precipitation method, and bare ZnO and ZnO/rGO/ZnO composite sensors were fabricated by layer-deposition of ZnO and/or rGO via drop-casting, forming a "sandwiched" structure that protects the rGO sheets. Bare ZnO and ZnO/rGO/ZnO composites were analyzed by varying the temperature from 200 to 300 degrees C. The ZnO/rGO/ZnO sensor provided a high 13.3 response (Rgas/Rair) and recovery times of 442 s and 253 s, respectively, for 50 ppb of O3, as well as high selectivity to ozone gas compared to CO, NH3, and NO2 gases. No oxidation or degradation of the sensor was observed during ozone detection measurements, indicating that the adopted manufacturing methodology was successful. (AU)

Processo FAPESP: 22/03325-7 - Desenvolvimento de sensores de gases flexíveis a base de tintas condutoras de rGO e rGO/ZnO para detecção de NO2 e NH3
Beneficiário:Amanda Akemy Komorizono
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 22/07880-5 - Avaliação das propriedades sensoras de diferentes nanoestruturas de ZnO para detecção de O3
Beneficiário:Natalia Candiani Simões Pessoa
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 22/06404-5 - Propriedades sensoras de nanocompósitos à base de rGO-ZnO com diferentes morfologias para detecção de O3
Beneficiário:Rayssa Silva Correia
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 19/22076-5 - Nanocompósitos a base de grafeno reduzido (rGO) e óxidos semicondutores metálicos (MOS) para aplicação como sensores de gases tóxicos
Beneficiário:Valmor Roberto Mastelaro
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 22/10340-2 - EMU científico: aquisição de um sistema de fluorescência de alta resolução temporal, espacial, espectral e operando em amplo intervalo de temperatura
Beneficiário:Gilmar Eugenio Marques
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Infraestrutura - Científico
Processo FAPESP: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais
Beneficiário:Elson Longo da Silva
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs