Microtubo de fibra vegetal revestida com polímero condutivo para sensoriamento de amônia.
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Data
2023
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Resumo
O desenvolvimento sustentável tornou-se uma questão mundial e, por isso, têm crescido
a utilização de matérias primas naturais para o desenvolvimento de produtos tecnológicos.
Este trabalho teve como objetivo principal preparar e empregar a fibra de Janaúba (FJ),
recoberta com polianilina (PANI), como elemento ativo de sensoriamento de gás amônia,
na faixa de 0 a 30 ppm. Para tal foram realizadas etapas desde a limpeza física e química
das fibras até a caracterização elétrica do sistema. Os resultados obtidos mostraram a
eficácia do compósito FJ/PANI como elemento ativo de sensoriamento de gás amônia na
faixa estudada, apresentando sensibilidade de até 37 kΩ/ppm, destacando sua capacidade
de reter a informação sobre a concentração do gás. Em termos estruturais, as técnicas
aplicadas permitiram caracterizar as fibras, confirmando seu aspecto liso e tubular, com
diâmetro médio inicial de (24 ± 6) μm e parede de espessura inferior a 1 μm. Ademais, as
técnicas evidenciaram as alterações na conformação, diâmetro e rugosidade das fibras
após tratamentos químicos, permitindo traçar uma relação entre esses efeitos e o
recobrimento da fibra pelo polímero. Apesar dos tratamentos com álcool e acetona e
soluções ácidas e alcalinas promoverem a aderência de um filme de PANI mais uniforme
e espesso, foram as fibras não tratadas ou tratadas com água destilada e solução de Extran,
à quente, que apresentaram maior sensibilidade ao gás, sendo justificada pela facilidade
em alterar a quantidade de caminhos de percolação. Esses resultados promissores indicam
o potencial dos sistemas FJ/PANI como sensores de gás de baixo custo, de fácil
fabricação, de baixo impacto ambiental e alto valor agregado. Portanto, este estudo
contribui para o desenvolvimento de materiais tecnológicos, utilizando matérias-primas
naturais negligenciadas, como a FJ, para a criação de sensores efetivos e acessíveis. Os
resultados obtidos abrem caminho para futuras pesquisas e aplicações práticas na área de
monitoramento de gases, fornecendo uma alternativa viável e ambientalmente amigável
para a detecção de amônia em diversos contextos industriais.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Ciências – Física de Materiais. Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Fibra vegetal, Polianilina, Sensoriamento
Citação
SOUZA, Mariana Tainná Silva. Microtubo de fibra vegetal revestida com polímero condutivo para sensoriamento de amônia. 2023. 97 f. Dissertação (Mestrado em Ciências – Física de Materiais) – Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.