Fabricação e caracterização de plataformas sensoriais baseadas em polímeros conjugados e nanotubos de carbono para detecção de gases

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Oliveira, Vinicius Jessé Rodrigues de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Polímeros conjugados; Nanotubos de carbono; Filmes finos; Sensor de vapores; Análise de componentes principais; Conductive polymer; Carbon nanotube; Thin films; Vapor sensor; Principal component analysis
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/244656

Pesquisas acerca de materiais e tecnologias que sejam menos agressivos ao meio ambiente tem impulsionado a busca por soluções ecologicamente corretas ou menos agressivas. Neste trabalho, o objetivo foi desenvolver dispositivos sensores de gás utilizando materiais orgânicos, tais como polímeros conjugados e nanotubos de carbono como sensores. Para isso, foram empregadas técnicas como Langmuir e Langmuir Schaefer (LS) para processar filmes finos, que permitem o controle ao nível molecular sob substratos para potenciais aplicações pelo controle fino de cada camada depositada na fabricação dos dispositivos. Também foi utilizada a técnica de DropCasting, que consiste em espalhar uma solução concentrada preparada com solvente sobre um substrato sólido, formando uma película de material semicondutor após a evaporação. Outro método utilizado foi a produção de fibras de poli(fluoreto de vinilideno) decoradas com materiais condutores, para proporcionar uma alta área de contato entre o sensor e o vapor de gases avaliados das fibras e a sensibilidade dos materiais sensores. Os filmes assim produzidos e caracterizados por espectroscopia UV-Visível (UV-Vis) para análise de crescimento e organização dos materiais. As fibras produzidas também foram analisadas por Microscopia de Varredura Eletrônica (MEV). Para estudar a condutividade dos materiais na forma de filmes sobre eletrodos interdigitados de ouro, foram realizadas caracterizações elétricas em corrente contínua (I vs V). Além do estudo a respeito da deposição dos filmes, estes também foram avaliados quanto a sua capacidade em detectar vapores de Amônia, Tetrahidrofurano, Toluol e Diclorometano, e as medidas de corrente pelo tempo (I vs t) foram utilizadas para a análise sensorial. Para resultados, foi utilizada uma análise de Componentes Principais (PCA) que permitiu uma melhor interpretação de cada dispositivo utilizado como sensor, suas possíveis características de agrupamento e possibilidades de aplicação como sensor.