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dc.contributor.authorAndre, Rafaela da Silveira
dc.date.accessioned2018-07-03T17:28:41Z
dc.date.available2018-07-03T17:28:41Z
dc.date.issued2017-04-20
dc.identifier.citationANDRE, Rafaela da Silveira. Compósitos nanoestruturados baseados em polímero condutor/cerâmica como plataforma sensorial para detecção de gás amônia. 2017. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2017. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10252.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10252
dc.description.abstractThe development of novel nanostructured platforms for application as gas sensor has intensified over the last few decades. In this scenario, it is worth mentioning the importance of monitoring ammonia gas in poultry farms. Such environments are rich in ammonia, carbon monoxide, hydrogen sulfide, and organic matter arising from the poultry waste decomposition, which remain in the air as bioaerosol. Ammonia, which is produced by the microbial degradation of uric acid present in the poultry waste, causes significant economic losses to poultry farmers and is harmful to the workers. Although some studies found in the literature present sensors capable to detect low concentrations of ammonia, it is still necessary to optimize these devices in order to improve their performance in terms of the sensitivity, limit of detection (LOD) and reliability. Thus, the present thesis aims to contribute to the development of sensors with high sensitivity and low LOD for detecting ammonia through the study of different nanostructured platforms. Zinc oxide (ZnO) nanoparticles were obtained through the optimization of the synthesis and treatment parameters using conventional hydrothermal method, while polymeric nanofibers were produced by electrospinning technique. Both techniques allowed to produce nanostructured platforms by a combination of ZnO nanoparticles and conjugated polymers in the form of fibers, film and coating architecture. The sensitivity and performance of such platforms were evaluated against different concentrations of ammonia aiming to understand the heterojunction influence among the materials on the performance of the platforms as an ammonia sensor at room temperature. Both the ZnO nanoparticles and the composite platforms developed in this work had their structural, morphological and electrical properties studied in detail. Synthesis parameters as well as the platforms deposition parameters were optimized for attaining superior electrical and morphological properties that improved the sensor performance regarding ammonia detection. Sensing tests were carried out against different concentrations of ammonia under controlled atmosphere confirming the best performance of the composite materials when compared to their constituents separately. In this context, the influence of the platform composition, as well as materials structural conformation were evaluated to help to understand the electrical properties and detection mechanisms.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoengeng
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectNanofibras cerâmicaspor
dc.subjectNanopartículaspor
dc.subjectÓxido de zincopor
dc.subjectsensorpor
dc.subjectAmôniapor
dc.subjectEletrofiaçãopor
dc.titleCompósitos nanoestruturados baseados em polímero condutor/cerâmica como plataforma sensorial para detecção de gás amôniapor
dc.title.alternativeNanostructured composites based on conducting polymer/ceramic as a sensing platform for ammonia gas monitoringeng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Mattoso, Luiz Henrique Capparelli
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5839043594908917por
dc.description.resumoO desenvolvimento de novas plataformas nanoestruturadas para aplicação como sensor de gases tem se intensificado ao longo das últimas décadas. Neste cenário, vale destacar a necessidade do sensoriamento de amônia gasosa encontrada nas câmaras de frango. A amônia, que é produzida pela degradação microbiana do ácido úrico na cama de frango, além de causar significativas perdas econômicas para os criadores de aves, provoca danos à saúde dos trabalhadores. Apesar de estudos encontrados na literatura já reportarem diferentes tipos de sensores químicos de amônia, ainda se faz necessária a optimização destes dispositivos visando melhorar seu desempenho em termos de sensibilidade, limite de detecção (LD) e confiabilidade das medidas. Assim, a presente tese visa contribuir para o desenvolvimento de sensores com alta sensibilidade e baixo LD no monitoramento de amônia, através do estudo de diferentes plataformas nanoestruturadas. Para tal, foram obtidas nanopartículas de óxido de zinco (ZnO) por método hidrotérmico convencional com otimização dos parâmetros de síntese e nanofibras poliméricas produzidas por eletrofiação. As nanoestruturas obtidas foram combinadas para a produção de plataformas hibridas combinando nanopartículas de ZnO com polímeros conjugados. A sensibilidade e o desempenho de tais plataformas foram avaliados frente à diferentes concentrações de amônia visando um melhor entendimento da influência do efeito de heterojunção, entre os materiais, no desempenho das plataformas como sensor de amônia em temperatura ambiente. Tanto as nanopartículas de ZnO quanto as plataformas compósitas desenvolvidas neste trabalho tiveram suas propriedades estruturais, morfológicas e elétricas estudadas de maneira detalhada. Os parâmetros de síntese das nanopartículas bem como os parâmetros de confecção das plataformas foram otimizados em relação às propriedades elétricas e morfológicas visando melhor desempenho do sensor de amônia. Foram realizados testes frente à diferentes concentrações de amônia em atmosfera controlada confirmando o melhor desempenho dos materiais compósitos quando comparados com seus constituintes separadamente. Neste sentido, a influência da composição das plataformas, bem como a sua conformação estrutural foi avaliada para auxiliar no entendimento das propriedades elétricas dos dispositivos obtidos bem como nos possíveis mecanismos de detecção.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.description.sponsorshipIdCNPq 141894/2013-0por
dc.description.sponsorshipIdCAPES 99999.006608/2015-09por
dc.ufscar.embargoOnlinepor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4843978824084924por


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