Microtubo de fibra vegetal revestida com polímero condutivo para sensoriamento de amônia.
dc.contributor.advisor | Bianchi, Rodrigo Fernando | pt_BR |
dc.contributor.advisor | Ferreira, Giovana Ribeiro | pt_BR |
dc.contributor.author | Souza, Mariana Tainná Silva | |
dc.contributor.referee | Bianchi, Rodrigo Fernando | pt_BR |
dc.contributor.referee | Barboza, Ana Paula Moreira | pt_BR |
dc.contributor.referee | Santos, Mirela de Castro | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2023-09-26T21:01:08Z | |
dc.date.available | 2023-09-26T21:01:08Z | |
dc.date.issued | 2023 | pt_BR |
dc.description | Programa de Pós-Graduação em Ciências – Física de Materiais. Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto. | pt_BR |
dc.description.abstract | 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. | pt_BR |
dc.description.abstracten | Sustainable development has become a global issue and, as a result, the use of natural raw materials to develop the use of natural raw materials for the development of technological products. The main objective of this work was to prepare and employ Janaúba fiber (FJ), coated with polyaniline (PANI), as an active element for ammonia gas sensing, in the range of 0 to 30 ppm. For this purpose, steps were taken from the physical and chemical cleaning of the fibers to the electrical characterization of the system. The results obtained showed the effectiveness of the FJ/PANI composite as an active element for ammonia gas sensing in the studied range, presenting a sensitivity of up to 37 kΩ/ppm, highlighting its ability to retain information about the gas concentration. In structural terms, the techniques applied allowed to characterize the fibers, confirming their smooth and tubular aspect, with an initial average diameter of (24 ± 6) μm and wall thickness of less than 1 μm. In addition, the techniques evidenced the changes in the conformation, diameter, and roughness of the fibers after chemical treatments, allowing to trace a relationship between these effects and the coating of the fiber by the polymer. Although the treatments with alcohol and acetone and acid and alkaline solutions promote the adhesion of a more uniform and thick PANI film, it was the untreated fibers or treated with distilled water and Extran solution, hot, that showed greater sensitivity to gas, being justified by the ease in changing the amount of percolation paths. These promising results indicate the potential of FJ/PANI systems as low-cost gas sensors, easy to manufacture, with low environmental impact and high added value. Therefore, this study contributes to the development of technological materials, using neglected natural raw materials such as FJ, for the creation of effective and affordable sensors. The results obtained pave the way for future research and practical applications in the area of monitoring, providing a viable and environmentally friendly alternative for ammonia detection in various industrial contexts. | pt_BR |
dc.identifier.citation | 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. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/17487 | |
dc.language.iso | pt_BR | pt_BR |
dc.rights | aberto | pt_BR |
dc.rights.license | Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 20/09/2023 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação. | pt_BR |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | * |
dc.subject | Fibra vegetal | pt_BR |
dc.subject | Polianilina | pt_BR |
dc.subject | Sensoriamento | pt_BR |
dc.title | Microtubo de fibra vegetal revestida com polímero condutivo para sensoriamento de amônia. | pt_BR |
dc.type | Dissertacao | pt_BR |
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