Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2023 |
| Autor(a) principal: |
Santos, Thamiris Cescon dos |
| Orientador(a): |
Não Informado pela instituição |
| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: |
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| Link de acesso: |
http://hdl.handle.net/11449/250606
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Resumo: |
Estruturas metal-orgânicas ou MOFs (acrônimo do inglês Metal-Organic Frameworks) são materiais híbridos altamente porosos e cristalinos. Filmes finos dessas estruturas podem ser integrados em diferentes superfícies e são denominados SURMOFs (do inglês Surface-Supported Metal-Organic Frameworks). Os MOFs/SURMOFs vêm ganhando destaque em diferentes aplicações como a separação e adsorção de gases, conversão e armazenamento de energia, catálise e sensoriamento. Neste trabalho, exploramos a alta porosidade dos SURMOFs, para aplicação na detecção eletrônica de compostos orgânicos voláteis (VOCs). O HKUST-1 SURMOF foi o material estudado devido à vasta quantidade de informação disponível na literatura. O HKUST-1 SURMOF possui, em sua estrutura, unidades diméricas metálicas de Cobre (〖Cu〗^(2+)) conectadas por moléculas ligantes de Ácido Trimésico (C₆H₃(CO₂H)₃). Embora amplamente reportado na literatura, a sua aplicabilidade em dispositivos eletrônicos baseados em filmes finos (<100 nm) ainda é sub-reportada. Aqui, filmes finos do HKUST-1 SURMOF foram integrados em junções verticais fabricadas por meio de etapas sequenciais de fotolitografia e deposição de filmes finos, dando origem a dispositivos eletrônicos de dois terminais. A tecnologia de nanomembranas metálicas tensionadas foi utilizada para viabilizar o acoplamento não invasivo do eletrodo superior. Essa arquitetura permitiu a investigação do comportamento elétrico dos dispositivos sob atmosferas controladas dos seguintes VOCs: Etanol, Isopropanol, Metanol e Hexano. A caracterização elétrica foi realizada em função do potencial elétrico (I-V) e em função do tempo (I-t), além de medidas da capacitância em função da frequência. Demonstrou-se aqui que o ganho de corrente elétrica e a capacitância nos dispositivos podem ser utilizados como parâmetros para diferenciar os gases detectados. Além disso, foram determinados – via caracterização elétrica – aspectos físico-químicos como a difusividade, a permeabilidade, o número de poros disponíveis e o comprimento de difusão intracristalina para cada um dos VOCs durante o processo de difusão pelos poros do HKUST-1. Os resultados obtidos foram avaliados com base nas propriedades intrínsecas das moléculas que compõem cada um dos gases. Os estudos reportados neste trabalho visam contribuir para o entendimento e criação de regras de design para futuros sensores eletrônicos de gás baseados em SURMOFs. |
