Sensores químicos com transdução microeletrônica e ótica utilizando polianilina nanoestruturada (2014)
- Authors:
- Autor USP: MELLO, HUGO JOSé NOGUEIRA PEDROZA DIAS - FFCLRP
- Unidade: FFCLRP
- Sigla do Departamento: 591
- Subjects: SENSORES QUÍMICOS; SENSORES ÓPTICOS; FILMES FINOS (USO;ANÁLISE)
- Keywords: Differential mode; EGFET; EGFET; Modo diferencial; Optical sensor; pH sensors; Polianilina; Polyaniline; Sensor ótico; Sensores de pH
- Language: Português
- Abstract: A área de sensores é uma das mais importantes do mundo tecnológico e científico moderno. O monitoramento contínuo de processos através de variáveis de diversas naturezas está presente em áreas como indústria, agricultura, biologia, meio ambiente, e centros de pesquisa. Os sensores químicos de pH fazem parte deste conjunto por analisar um dos parâmetros mais importantes em muitas áreas. Neste trabalho, o uso de filmes finos de polianilina (PANI) eletrodepositada em sensores de pH foi estudado. Duas configurações do sensor EGFET (Extended Gate Field-Effect Transistor) foram estudadas: o sensor Single-EGFET (S-EGFET) e o sensor Instrumental Amplifier-EGFET (IA-EGFET). Os filmes foram analisados nos dois sistemas e a sensibilidade e linearidade de cada sensor, comparada. Valores iniciais de sensibilidade no sensor IA-EGFET foram reduzidas devido a protonação interna do polímero quando medidos no sensor S-EGFET. Observamos uma relação entre quantidade de material polimérico depositado e o grau de alteração dos parâmetros. Os filmes de PANI foram estudados em sensores IA-EGFET como passo inicial para aplica-los em sensores diferencias, Diferencial-IA-EGFET (D-IA-EGFET). Desenvolveu-se o sensor diferencial por esse apresentar a vantagem de ser insensível a ruído (temperatura, tempo, sistema eletrônico, concentração, etc.) sobre o sensor simples. Para este sensor temos um filme principal com alta sensibilidade ao íon de interesse, um filme de contraste com baixa sensibilidade aosíons de interesse e igual sensibilidade às fontes indesejáveis. Esses pares de filmes foram compostos por PANI, protonada e não protonada, óxido de estanho dopado com flúor e dióxido de titânio. Medidas diferenciais em função de temperatura, concentração da solução de estudo e tempo mostraram que um mecanismo de sensibilidade a íons e propriedades elétricas similares dos filmes gera um sensor diferencial bom e estável. A PANI é um material poli-eletrocrômico, isto é, seu estado de oxidação altera sua coloração. Utilizando filmes finos de PANI, que sofrem reações de protonação e desprotonação em contato com soluções ácidas e básicas, obtivemos um sensor ótico analisando os espectros de reflexão das amostras. Uma resposta aprimorada por polarização elétrica das amostras mostrou aumento da sensibilidade e diminuição da linearidade do sensor em função da variação da polarização, fazendo necessária a obtenção de um ponto ótimo de trabalho
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2014
- Data da defesa: 20.10.2014
-
ABNT
MELLO, Hugo José Nogueira Pedroza Dias. Sensores químicos com transdução microeletrônica e ótica utilizando polianilina nanoestruturada. 2014. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2014. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-12112014-151659/. Acesso em: 19 abr. 2024. -
APA
Mello, H. J. N. P. D. (2014). Sensores químicos com transdução microeletrônica e ótica utilizando polianilina nanoestruturada (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-12112014-151659/ -
NLM
Mello HJNPD. Sensores químicos com transdução microeletrônica e ótica utilizando polianilina nanoestruturada [Internet]. 2014 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-12112014-151659/ -
Vancouver
Mello HJNPD. Sensores químicos com transdução microeletrônica e ótica utilizando polianilina nanoestruturada [Internet]. 2014 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-12112014-151659/ - Solid-state biosensors and field-effect transistor devices based on organic semiconductors
- Effect of aniline monomer concentration on PANI electropolymerization process and its influence for applications in chemical sensors
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