Micrometric Co3O4 coated with metal-organic framework ZIF-67 for selective detection of volatile organic compounds

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Paciencia, Fabiola Costa [UNESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Hydrothermal synthesis
Semicondutores
Sensor de gás
Óxido de cobalto
ZIF-67
Síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas
Semiconductors
Metal-organic framework
Cobalt oxide
Sensors
Volatile organic compounds
Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/258974
Resumo: O objetivo desse trabalho foi sintetizar o óxido de cobalto (II) dicobalto (III) (Co3O4) puro, juntamente com a síntese de Co3O4/ZIF-67, para a detecção de moléculas orgânicas voláteis. O estudo foi composto pela avaliação do uso do óxido de cobalto puro como sensor de gás em comparação com o sensor produzido a partir do óxido revestido com nanopartículas de ZIF-67 (Co3O4/ZIF-67), a fim de aprimorar a resposta, bem como a seletividade e o tempo de resposta para a detecção de VOCs. O sensor de Co3O4 foi preparado empregando o método hidrotérmico assistido por micro-ondas, ao passo que o Co3O4/ZIF-67 foi obtido utilizando o método de refluxo, utilizando o óxido puro preparado inicialmente e o ligante orgânico 2-metilimidazol. Os resultados de caracterização desses materiais demonstraram que as amostras não apresentaram impurezas. As respostas dos sensores foram avaliadas na faixa de 100 partes por milhão (100 ppm) dos VOCs: metanol, acetona, 2-butanona, m-xileno, tolueno e benzeno, variando a temperatura de operação na faixa de 200- 275°C. A maior resposta para o sensor Co3O4 foi de 20,05 para tolueno a 250 °C, ao passo que para o sensor Co3O4/ZIF-67 a maior resposta foi de 61,22 para o tolueno a 250 °C.
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