Fabricação de dispositivos eletroquímicos flexíveis à base de papel pirolisado modificados com polidopamina

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Rocha, Jaqueline Falchi da
Orientador(a): Santhiago, Murilo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do ABC
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=127315&midiaext=81465
Resumo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisFabricação de dispositivos eletroquímicos flexíveis à base de papel pirolisado modificados com polidopamina2023-12-19Santhiago, MuriloRocha, Jaqueline Falchi daUniversidade Federal do ABCPrograma de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais AvançadosUFABCporPAPEL PIROLISADOPOLIDOPAMINADISPOSITIVOS ELETROQUTRATAMENTO TÉRMICOPYROLYZED PAPERPOLYDOPAMINEELECTROCHEMICAL DEVICESANNEALINGPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABCCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel SuperiorOs dispositivos analíticos de papel são uma boa alternativa entre os sensores usados na indústria farmacêutica, alimentar e agrícola por serem a base de um material simples, de baixo custo e biodegradável. Dentre as técnicas de produção destes dispositivos, a pirólise do papel é a que vem ganhando destaque por tornar o próprio material condutor, porém é frágil e hidrofóbico. Logo, neste trabalho será explorada a pirólise do papel para o desenvolvimento de dispositivos eletroquímicos e flexíveis com a incorporação de polímeros no material pirolisado. Após a pirólise, é interessante que ele seja funcionalizado para haver interações químicas com outras espécies em análises sensoriais, portanto aqui o substrato será modificado com polidopamina. Após o processo de funcionalização foi observado que a presença do filme de polidopamina introduz funcionalidades químicas ricas em oxigênio (O-C=O) e nitrogênio (R- NH2, R2-NH, =N-R) os quais tornam o papel superhidrofílico (de 114 para 0°). Em uma segunda etapa de pirólise, o tratamento térmico da polidopamina até 1000°C traz para o papel mudanças na composição química da superfície e as razões desses compostos são possíveis de serem controladas pelas temperaturas, como revelados por XPS. Com a pirolise da polidopamina, foi visto que a espessura do filme reduz com o aumento da temperatura (de 1,5 µm para 300 nm), como confirmados por TEM e AFM, além da polidopamina apresentar estruturas globulares e que depois passam a ser lamelares. Com o tratamento térmico da polidopamina, há um aumento de carbono do tipo sp2 no papel pirolisado que amplia a mobilidade eletrônica, havendo diminuição na resistividade (75 para 62 mO cm-1) que colabora para o bom desempenho de eletrodos eletroquímicos, já que apresentaram redução nos valores de ?Ep (240 para 68 mV). Com aplicação de parafilm no papel pirolisado foi possível produzir dispositivos integrados e flexíveis, com excelente desempenho eletroquímicos mesmo quando submetidos a tensões mecânicas (Ipa antes 31,3 µA e após 28,8 µA). Adicionalmente, ao preparar nanopartículas de ouro sobre este substrato, as diferentes temperaturas aplicadas no tratamento térmico da polidopamina possibilitaram o controle da concentração, distribuição e tamanho das nanopartículas ao longo das fibras, inclusive em regiões internas do papel, as quais colaboraram para a diminuição do Rct nos eletrodos com polidopamina (de 887,5 para 216,5 O). Portanto, a funcionalização do papel pirolisado e o controle da composição química da polidopamina, são altamente benéficos para avanços na criação de sensores e biossensores, visando aumentar a sensibilidade e possibilitando futuros processos de funcionalização para a imobilização de agentes de reconhecimento biológicos.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=127315&midiaext=81465application/pdfreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-01-15T22:10:46Zoai:BDTD:127315Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2025-02-20T13:10:46Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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