Produção de novos filmes para detecção de poluentes.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2002
Autor(a) principal: Nascimento Filho, Antonio Pereira do
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-27092024-082335/
Resumo: Este trabalho utilizou tecnologias mais limpas e reagentes ambientalmente corretos para produção de filmes com capacidade de adsorção de compostos orgânicos polares, para desenvolvimento de sensores com especial ênfase na área ambiental. Para tanto foi utilizada a deposição por plasma de 2-propanol, acetona e etanol, obtendo-se melhores resultados para 2-propanol. Dois processos distintos de deposição foram usados e suas taxas de deposição determinadas por perfilometria. Os filmes foram caracterizados por: espectroscopia de infravermelho (RTIR) e Raman, medidas de ângulo de contato com diferentes soluções aqüosas, além de microscopia óptica e de força atômica (AFM). Os filmes a base de 2-propanol apresentaram, por espectroscopia de infravermelho, as espécies OH, CO e CHn em diversas proporções, sendo possível obter OH como espécie mais intensa. Tais filmes apresentam caráter hidrofílico, com ângulos de contato menores que 70\'GRAUS\' para água destilada e grande afinidade por soluções aquosas de 2-propanol em vasta faixa de concentração (0,01-50% em vol.). Estes filmes são obtidos com boa aderência sobre silício para espessuras até 2000 A, acima desta, é necessário promover a aderência utilizando-se deposição em dupla camada ou monocamada de hexametildissilazana (HMDS). Os filmes com maior capacidade de adsorção tiveram sua superfície caracterizada por espectroscopia de fotoelétrons por raios-X (XPS), sendo possível observar que a proporção atômica de C:O é 4:1. A adsorção foi determinada usando-se a espectroscopia Raman e soluções aqüosas de acetofenona e ftalocianina de cobalto, observando-se que o mecanismo de adsorção ocorre através da competição pelo OH da superfície. As possíveis aplicações deste filme foram verificadas utilizando-se, para tanto, estruturas interdigitadas e cristais piezelétricos de quartzo. ) Observou-se que há a adsorção e permeação de compostos orgânicos, onde compostos mais polares adsorvem e/ou permeiam mais facilmente. Portanto, este filme pode ser usado como membrana seletiva em sensores. Os baixos valores de corrente obtidos em medidas de tensão (V) x corrente (I) sugerem que medidas de capacitância (C) x tensão (V) são mais adequadas.
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Os filmes a base de 2-propanol apresentaram, por espectroscopia de infravermelho, as espécies OH, CO e CHn em diversas proporções, sendo possível obter OH como espécie mais intensa. Tais filmes apresentam caráter hidrofílico, com ângulos de contato menores que 70\'GRAUS\' para água destilada e grande afinidade por soluções aquosas de 2-propanol em vasta faixa de concentração (0,01-50% em vol.). Estes filmes são obtidos com boa aderência sobre silício para espessuras até 2000 A, acima desta, é necessário promover a aderência utilizando-se deposição em dupla camada ou monocamada de hexametildissilazana (HMDS). Os filmes com maior capacidade de adsorção tiveram sua superfície caracterizada por espectroscopia de fotoelétrons por raios-X (XPS), sendo possível observar que a proporção atômica de C:O é 4:1. A adsorção foi determinada usando-se a espectroscopia Raman e soluções aqüosas de acetofenona e ftalocianina de cobalto, observando-se que o mecanismo de adsorção ocorre através da competição pelo OH da superfície. As possíveis aplicações deste filme foram verificadas utilizando-se, para tanto, estruturas interdigitadas e cristais piezelétricos de quartzo. ) Observou-se que há a adsorção e permeação de compostos orgânicos, onde compostos mais polares adsorvem e/ou permeiam mais facilmente. Portanto, este filme pode ser usado como membrana seletiva em sensores. Os baixos valores de corrente obtidos em medidas de tensão (V) x corrente (I) sugerem que medidas de capacitância (C) x tensão (V) são mais adequadas.This work made use of cleaner technologies and environmental friendly reagents to produce polar organic compounds with adsorption capability in order to develop sensors in the environmental field. To achieve the proposed aim, the plasma deposition technique was used with 2-propanol, acetone and ethanol. Indeed, 2-propanol showed the best results. Two different deposition processes were used and their deposition rates were measured by profile meter. The films were characterized by infrared and Raman spectroscopy, contact angle measurements with different aqueous solutions, optical and atomic force microscopy. The 2-propanol films are hydrophilic and present contact angles smaller than 70´DEGREE´ for water. All the films showed affinity for 2-propanol aqueous solutions in a large concentration range (0,01 - 50 % in vol.). The 2-propanol films were obtained on silicon with good adhesion for thickness up to 2000 A. It was necessary to promote adhesion using mono and double hexamethyldisilazane layer deposition over this thickness. The films with higher adsorption capability were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The C:O atomic ratio is 4:1. The adsorption was determined by Raman microscopy and aqueous acetophenon and cobalt (II) phtalocyanine solutions. It was possible to notice that the adsorption mechanism happens through the superficial OH competition. The possible uses of these films were verified through interdigited and piezoelectric quartz crystal sensor structures. It was possible to notice that there is adsorption and permeation of organic compounds. Therefore, this film can be used as selective membrane for sensors. The low current value obtained for voltage (V) x current (I) measurements suggest that capacitance (C) x voltage (V) is more adequate.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSilva, Maria Lucia Pereira daNascimento Filho, Antonio Pereira do2002-04-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-27092024-082335/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-09-27T11:28:01Zoai:teses.usp.br:tde-27092024-082335Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-09-27T11:28:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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