Desenvolvimento de sensores de oxigênio dissolvido utilizando métodos eletroquímicos e ópticos para monitoramento em tempo real da qualidade da água (2007)
- Authors:
- Autor USP: FERREIRA, MARCOS APARECIDO CHAVES - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PSI
- Subjects: ELETROQUÍMICA; CIRCUITOS ELETRÔNICOS; SENSORES ÓTICOS; QUALIDADE DA ÁGUA
- Language: Português
- Abstract: Este trabalho visou o desenvolvimento de sensores de oxigênio dissolvido (OD) utilizando tecnologias de filmes espessos, possibilitando baixo custo de produção, mantendo porém a durabilidade e precisão necessárias para o emprego no monitoramento de águas mananciais. Tal desenvolvimento também incluiu o desenvolvimento de circuitos eletrônicos próprios para o funcionamento completo e autônomo dos sensores. Aplicando-se o princípio de funcionamento do sensor eletroquímico de oxigênio dissolvido baseado na célula de Clark(1956), desenvolveu-se inicialmente esta célula confeccionada em PVC com dimensões tradicionais e, posteriormente, utilizou-se a tecnologia LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) como substrato do sensor em uma microconfiguração planar. Essa inovação permitiu estudar as facilidades de construção com este substrato, várias composições para o eletrólito, espessura das membranas em FEP e PDMS, e o uso das técnicas de medidas tais como polarização contínua, polarização pulsada e voltametria cíclica. Os sensores desenvolvidos foram estudados em condições de monitoramento contínuo e chegaram a alcançar 4 meses de durabilidade utilizando membrana de FEP com deriva de 0,14 % hora-¹. Verificou-se através dos ensaios que a configuração da célula eletroquímica de 3 eletrodos estende a durabilidade dos microsensores, pois esta configuração atenua a redução da prata sobre o catodo. Devido a recente regulamentação da detecção óptica do OD pela ASTM, inclui-seneste trabalho o princípio da técnica de medição através da detecção da luminescência. Apresenta-se a implementação de um sistema óptico de detecção utilizando LEDs de alto brilho como fonte de excitação e fotodiodo com filtro de cor embutido para a detecção da intensidade luminescente de um complexo de rutênio (Ru(dpp)) imobilizado em filme sol-gel e em silicone PDMS. ) O sensor óptico imobilizado em filme sol-gel operando em modo contínuo apresentou a menor deriva (0,03 % hora-¹) dentre os microssensores ópticos construídos. A adição de uma fina camada de silicone preto sobre a imobilização sol-gel proporcionou maior durabilidade e imunidade do filme à variação de salinidade da amostra sem prejudicar o tempo de resposta do sensor
- Imprenta:
- Data da defesa: 18.09.2007
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ABNT
FERREIRA, Marcos Aparecido Chaves. Desenvolvimento de sensores de oxigênio dissolvido utilizando métodos eletroquímicos e ópticos para monitoramento em tempo real da qualidade da água. 2007. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2007. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-08012008-161104/. Acesso em: 09 jan. 2026. -
APA
Ferreira, M. A. C. (2007). Desenvolvimento de sensores de oxigênio dissolvido utilizando métodos eletroquímicos e ópticos para monitoramento em tempo real da qualidade da água (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-08012008-161104/ -
NLM
Ferreira MAC. Desenvolvimento de sensores de oxigênio dissolvido utilizando métodos eletroquímicos e ópticos para monitoramento em tempo real da qualidade da água [Internet]. 2007 ;[citado 2026 jan. 09 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-08012008-161104/ -
Vancouver
Ferreira MAC. Desenvolvimento de sensores de oxigênio dissolvido utilizando métodos eletroquímicos e ópticos para monitoramento em tempo real da qualidade da água [Internet]. 2007 ;[citado 2026 jan. 09 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-08012008-161104/
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