Sensores à base de púrpura de bromocresol encapsulados em matrizes sólidas : aplicação na detecção de vapores alcalinos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Cichero, Matheus Costa
• Orientador(a): Santos, Joao Henrique Zimnoch dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Polímeros; Embalagem inteligente; Sol-gel; Sensores
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/184599

A presente dissertação estudou as potencialidades e limitações na elaboração de sensores híbridos através do encapsulamento do indicador de pH púrpura de bromocresol em matrizes à base de sílica, de polímero de acrilato e de suas combinações. Os sensores sólidos resultantes foram avaliados frente a vapores de gases alcalinos. Ao total foram realizadas seis rotas distintas, alternando o meio catalítico e combinando sucessivamente as diferentes matrizes de encapsulamento, totalizando 11 sensores sintetizados. As características e propriedades estruturais, morfológicas e texturais dos diferentes sensores foram correlacionados com sua performance diante de vapores alcalinos. Do conjunto de sensores que apresentaram melhor performance foram realizados testes de compatibilidade com poliolefinas e imagens de microtomografia de Raios X. Os sensores híbridos foram caracterizados por um conjunto de técnicas complementares compreendendo espectroscopia molecular de refletância difusa no ultravioleta-visível, espectroscopia no infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, microscopia confocal de varredura a laser, espalhamento dinâmico de luz e espalhamento de Raios X a baixo ângulo. Complementarmente, foram avaliados o tempo de resposta ao vapor de amônia, quantificação da mudança cor e a reversibilidade dos sensores. Os resultados obtidos foram correlacionados estatisticamente e foi possível separar- em três grupos. A partir dos dados adquiridos foi possível determinar que o comportamento dos sensores é influenciado pelo tipo de síntese adotada. Os dados revelam que os sensores à base de sílica apresentaram resultados melhores que aqueles com matriz polimérica: tempo de resposta de 4:50 minutos (versus 11:50 para matriz polimérica) e menor taxa de reversibilidade, embora as alterações de tonalidade de cor sejam semelhantes (ΔE*ab, de 27,8 e 21,0, respectivamente, para matrizes de sílica e de polímero. A compatibilidade com poliolefina (polipropileno) mostrou dois comportamentos distintos: os sensores à base de sílica apresentaram grandes aglomerados centralizados e poucos dispersos, já os poliméricos apresentaram uma dispersão homogênea ao longo de toda matriz. Os silicatos apresentaram melhores resposta aos gases da deterioração de peixe, enquanto para amônia os poliméricos obtiveram uma performance melhor.