Navegando por Palavras-chave "Óxido de grafeno"
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- ItemAcesso aberto (Open Access)Desenvolvimento de sensores nanoestruturados baseados em compósitos de polianilina e óxido de grafenovisando o monitoramento de desreguladores endócrinos(Universidade Federal de São Paulo, 2022-03-11) Araújo, Gabriela Martins de [UNIFESP]; Simões, Fabio Ruiz [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/4499541258914124; http://lattes.cnpq.br/1339110239980571Eletrodos baseados em polímeros condutores como a Polianilina (PAni) e grafeno têm sido cada vez mais usados em aplicações como sensores e dispositivos de armazenamento de carga. Na fabricação de eletrodos visando a aplicação em sensores esses materiais compósitos apresentam efeito sinérgico com a redução da resistência elétrica, promovendo aumento da sensibilidade, além de ocasionar o deslocamento de potenciais, proporcionando melhor seletividade quando aplicados como materiais de sensores. Neste trabalho, compósitos de PAni com diferentes formas de grafeno foram preparados visando a modificação de eletrodos por diferentes métodos como camada a camada, eletropolimerização e serigrafia. O óxido de grafeno (GO) foi produzido pelo método Hummers modificado e, em seguida, reduzido com o agente redutor ácido ascórbico e sulfato de hidrazina. Os compósitos foram produzidos por polimerização química in situ variando as relações de massa de 1,0%, 2,5% e 5,0% de óxido de grafeno reduzido (rGO) em relação ao monômero de anilina. Os materiais derivados do grafite bem como os materiais compósitos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de fourier e espectroscopia Raman. Os resultados evidenciaram a formação dos materiais derivados do grafite bem como a dos compósitos a partir das bandas e picos característicos. Posteriormente, PAni e seus compósitos (PAni-X%rGO) foram utilizados para a modificação de substratos de vidro revestidos com óxido de estanho dopado com índio (ITO) por meio da técnica de camada a camada. Os substratos modificados foram caracterizados pelas técnicas de voltametria cíclica (CV), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), espectroscopia no ultravioleta-visível e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados indicaram o crescimento de filmes sobre o substrato revestidos com ITO, além de mostrar por análise eletroquímica que a concentração mais adequada é 1,0% de rGO na matriz polimérica, não alterando as propriedades redox da PAni. Eletrodos serigrafados flexíveis (SPE) também foram fabricados com tintas condutoras baseadas em misturas de resina alquídica (50%), grafite (45%) e PAni ou seus PAni-X%rGO (5,0%). No segundo método de modificação, o filme de PAni foi eletropolimerizado no SPE preparado usando uma tinta de grafite condutora (50%) dispersa em resina alquídica (50%) usando CV. Os filmes de PAni-GO foram preparados pela pré-dispersão do GO na solução de monômero, utilizando 2,5% e 5,0% em relação à anilina. Após a fabricação, os SPE modificados foram caracterizados por CV e EIS. Os resultados de CV para ambos os métodos de modificação dos SPE apresentaram picos característicos do comportamento redox da PAni, além dos resultados de EIS mostrarem uma diminuição significativa na resistência de polarização com o aumento da razão de massa GO ou rGO. Os resultados mostraram que o grafeno na matriz da PAni melhora o processo de transferência de carga. Assim, esses métodos desenvolvidos para produzir eletrodos baseados em compósitos de PAni e grafeno, com propriedades sinérgicas, é uma alternativa para aplicações como sensores na detecção do hormônio Progesterona e do pesticida Clorotalonil.
- ItemAcesso aberto (Open Access)Processamento de óxido de grafeno na forma de filmes condutores e de pontos quânticos(Universidade Federal de São Paulo, 2022-01-31) Marcellino, Gabriela Medeiros [UNIFESP]; Vieira, Nirton Cristi Silva [UNIFESP]; Gonçalves, Maraísa [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/8790738991069110; http://lattes.cnpq.br/9497699863290144; http://lattes.cnpq.br/2952959130774429O óxido de grafeno (GO, graphene oxide) é um derivado de grafeno que pode ser obtido em grandes quantidades e baixo custo a partir da esfoliação química do grafite. O GO consiste em uma camada atômica de carbono com grupos funcionais oxigenados em seu plano basal em suas bordas. O GO não é um material condutor, uma vez que os grupos oxigenados quebram as duplas ligações que mantêm os átomos de carbono unidos. No entanto, a redução do GO a óxido de grafeno reduzido (rGO, reduced graphene oxide) produz um derivado do grafeno com certa estrutura π conjugada e elevada condutividade elétrica. Ainda, a quebra das folhas de GO permite a obtenção de outros derivados do grafeno, os pontos quânticos de grafeno (GQDs, graphene quantum dots). GQDs são folhas de grafeno oxidado com dimensões laterais inferiores a 100 nm e são materiais que apresentam diferentes cores de emissão. Neste TCC, o GO foi processado e utilizado para a fabricação de filmes condutores e de GQDs. No primeiro caso, o GO foi depositado sobre eletrodos interdigitados de ouro, seguido de redução eletroquímica para obtenção do rGO. Filmes com condutividade entre 50-130 Ohms foram obtidos. Além disso, os filmes condutores foram testados como transistores de efeito de campo controlados por solução (SG-FETs solutiongated field-effect transistors) apresentando transcondutância em torno de 8 a 100 µS, para elétrons e buracos, respectivamente. Os GQDs foram obtidos através do método hidrotermal na presença de H2O2 e amônia. Esses materiais apresentaram forte emissão no visível quando irradiados com luz UV. Imagens de microscopia eletrônica de transmissão não foram eveladoras do tamanho do GQDs obtidos. Em suma, a versatilidade de processamento do material GO permitiu a obtenção de diferentes materiais com possíveis aplicações em dispositivos eletrônicos e ópticos.
- ItemAcesso aberto (Open Access)Transistores de Óxido de Grafeno reduzido controlados por solução: da manufatura dos dispositivos à aplicação em biossensores(Universidade Federal de São Paulo, 2022-01-08) Ribeiro, Bianca Carneiro de Sá [UNIFESP]; Vieira, Nirton Cristi Silva [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/9497699863290144; https://wwws.cnpq.br/cvlattesweb/PKG_MENU.menu?f_cod=48F6C8962B235CBFDB2747E49914EAAF#Os transistores de efeito de campo de grafeno são extremamente sensíveis aos campos elétricos em seus arredores. A configuração denominada transistor de efeito de campo controlado por solução (SG-FET, solution-gated field-effect transistor) é adequada para biossensores porque uma solução aquosa é o ambiente natural de vários analitos (proteínas, espécies químicas, etc.). Além disso, essa configuração permite uma tensão operacional mais baixa do que a configuração tradicional de transistor (back-gated). O óxido de grafeno reduzido (rGO, reduced grahene oxide), em particular, surgiu como uma alternativa ao grafeno prístino para aplicação em sensores e biossensores baseados em SG-FETs devido às suas excelentes propriedades eletrônicas e à presença de grupos funcionais (ausentes no grafeno) combinados com a facilidade de processamento. Especialmente em meio aquoso, o óxido de grafeno (GO, graphene oxide), um material isolante, é facilmente disperso, permitindo a construção de filmes finos em vários tipos de substrato e posteriormente a transformação em filmes condutores de rGO. Esta monografia destaca as vantagens dos SG-FETs de rGO, com ênfase na redução do GO, as várias estratégias de fabricação dos transistores e suas aplicações em biossensores, que são dispositivos essenciais na área de Engenharia Biomédica.