Síntese, caracterização e aplicação de nanoestruturas tridimensionais de grafeno decoradas por nanopartículas de óxidos de metais de transição - Almeida, Thiago dos Santos Dias de (2021)
Este trabalho consiste na síntese, caracterização e aplicação de nanocompósitos de grafeno tridimensional decorado por nanopartículas de MnFe2O4 e NiCo2O4. Os nanocompósitos foram sintetizados pelo método spray pirólise, no qual foi possível obter nanocompósitos de grafeno amassado/precursor metálico através de uma única etapa. A obtenção de grafeno amassado denominado crumpled graphene (CG), impede de certa forma, o empilhamento das folhas de grafeno. Uma maneira de agregar novas propriedades à nanoestrutura de carbono supracitada é decorando a mesma com nanopartículas de óxidos de metais de transição, buscando agregar propriedades eletroquímicas. O diferencial deste trabalho é o controle na forma e composição dos nanocompósitos, avaliando o efeito sinérgico (CG/Fe/Mn e CG/Ni/Co) em diferentes proporções. Os nanocompósitos foram caracterizados por espectroscopia Raman, difração de raio X, microscopia eletrônicas de varredura e transmissão, voltametria cíclica e cronoamperometria. Após as caracterizações morfológicas e estruturais de todos os materiais, verificou-se que a morfologia destes compósitos é semelhante a bolas de papel amassadas, tendo o controle na composição dos nanocompositos, no qual a presença e quantidade desses óxidos é controlada pelas condições de síntese. Foi realizado um estudo de aplicação em sensores de H2O2, obtendo as melhores respostas para os compósitos de CG/Fe/Mn 1:1:1 (com limite de detecção e sensibilidade de 0,61 × 10−6 mol L−1 e 0,261 A M−1 cm−2) e de CG/Ni/Co na proporção 1:5:5 (com com limite de detecção e sensibilidade de 0,16 × 10−6 mol L−1 e 0,550 A M−1 cm−2). Adicionalmente foi comparado duas técnicas para detecção de H2O2, destacando a técnica cronoamperometria no qual teve melhor resposta e menor complexibilidade de parâmetros analíticos.