Sensoriamento de ph baseado em nanotubos de TiO2

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Monteiro, Gleydson Zeca
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=100934
Resumo: Orientadora: Prof. Dra. Kátia Franklin Albertin Torres
id UFBC_2464dcd391c79befa45566549e982d3d
oai_identifier_str oai:BDTD:100934
network_acronym_str UFBC
network_name_str Repositório Institucional da UFABC
repository_id_str
spelling Sensoriamento de ph baseado em nanotubos de TiO2NANOTUBOS DE TIO2SENSORES DE PHANODIZAÇÃOTIO2 NANOTUBESPH SENSORSPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA - UFABCOrientadora: Prof. Dra. Kátia Franklin Albertin TorresDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2015.A medição do pH tem se mostrado de grande valia em diversos campos como em agricultura, saúde, indústria e meio ambiente. Na saúde, a identificação de áreas com células cancerígenas no corpo humano pode ser feita através da medição do pH nestas áreas. Os métodos e sensores utilizados atualmente não se mostram os melhores para isto. Os nanotubos de dióxido de titânio (TiO2) podem ser utilizados para esta medição, superando as dificuldades atuais, dadas as suas dimensões reduzidas, características morfológicas e baixo custo de processo. No presente trabalho obtiveram-se nanotubos de TiO2 em lâminas de Ti utilizando um processo de anodização em solução orgânica de etileno glicol, fluoreto de amônia (NH4F) e água, com diferentes tensões e tempos de processo e, posteriormente, caracterizados como sensores de pH. Para controle e definição da geometria dos nanotubos em região pré-determinada da lâmina, utilizou-se isolamento da área por meio de mascaramento mecânico utilizando Polidimetilsiloxano (PDMS). As amostras de nanotubos obtidos foram caracterizadas através da técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os sensores de pH à base de nanotubos de TiO2 foram fabricados e caracterizados utilizando soluções padrões de valores de pH de 4,01; 5,50; 7,01; 8,50 e 10,01. Verificou-se que o tempo de anodização influi diretamente no comprimento dos nanotubos, enquanto que a tensão influi diretamente no diâmetro das bocas dos nanotubos, bem como da espessura de sua parede. Além disso, observou-se que, os sensores que apresentaram melhor sensibilidade foram produzidos em uma anodização com tensão de 40 V e com tempo de 45 minutos, valores estes intermediários em relação aos demais produzidos. Esta sensibilidade chegou ao valor de -51 mV/pH, bem próximo aos -59 mV/pH da equação teórica de Nernst. Ainda na caracterização elétrica dos sensores notou-se que não necessariamente o maior nanotubo em comprimento trará o melhor resultado, bem como nem o de maior diâmetro como foi constatado através do sensor anodizado com tensão de 40 V e com tempo de 45 minutos.The pH measurement has proved of great value in several fields as, agriculture, health, industry and environment. In health, pH measurement can be used to identify cancer cells in the human body. The currently methods and sensors, due some limitation, are not the best mode to make cancer investigation. Titanium dioxide (TiO2) nanotubes, due their small size, morphological characteristics and biocompatibility, overcome the currently difficulties, and it is very interesting to be used for pH measurement to identify cancer cells in the human body. In the present study were obtained TiO2 nanotubes Ti blades anodizing process using an organic solution in ethylene glycol, ammonium fluoride (NH4F) and water, with different voltages and process times and subsequently characterized as pH sensors. In order to control and defined the geometry of the nanotubes, a predetermined region of the TiO2 nanotubes arrays were defined by a mechanical masking with Polydimethylsiloxane (PDMS). The TiO2 nanotube arrays were characterized by scanning electron microscopy (SEM). The pH sensors based on TiO2 nanotubes were characterized using standard pH solutions of 4.01, 5.50, 7.01, 8.50 and 10.01. It was observed that the anodizing time influences directly the nanotubes length, while the anodizing voltage influences directly the nanotubes diameter, as well as the thickness of its wall. Furthermore, the pH sensors that shows the best sensitivity value were produced by anodization process with 40V voltage during 45 minutes. This sensitivity reached value of -51 mV/pH, very close to -59 mV/pH of theoretical Nernst equation. It is possible to observe that not necessarily the most nanotube length gives the best sensors results as well as the larger diameter.Torres, Katia Franklin AlbertinSouza, Denise Criado Pereira deCalíope, Priscila BragaRaimundo, Daniel ScodelerMonteiro, Gleydson Zeca2015info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf118 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=100934http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=100934&midiaext=72275http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=100934&midiaext=72276Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=100934porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2016-10-17T16:37:42Zoai:BDTD:100934Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2016-10-17T16:37:42Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
dc.title.none.fl_str_mv Sensoriamento de ph baseado em nanotubos de TiO2
title Sensoriamento de ph baseado em nanotubos de TiO2
spellingShingle Sensoriamento de ph baseado em nanotubos de TiO2
Monteiro, Gleydson Zeca
NANOTUBOS DE TIO2
SENSORES DE PH
ANODIZAÇÃO
TIO2 NANOTUBES
PH SENSORS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA - UFABC
title_short Sensoriamento de ph baseado em nanotubos de TiO2
title_full Sensoriamento de ph baseado em nanotubos de TiO2
title_fullStr Sensoriamento de ph baseado em nanotubos de TiO2
title_full_unstemmed Sensoriamento de ph baseado em nanotubos de TiO2
title_sort Sensoriamento de ph baseado em nanotubos de TiO2
author Monteiro, Gleydson Zeca
author_facet Monteiro, Gleydson Zeca
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Torres, Katia Franklin Albertin
Souza, Denise Criado Pereira de
Calíope, Priscila Braga
Raimundo, Daniel Scodeler
dc.contributor.author.fl_str_mv Monteiro, Gleydson Zeca
dc.subject.por.fl_str_mv NANOTUBOS DE TIO2
SENSORES DE PH
ANODIZAÇÃO
TIO2 NANOTUBES
PH SENSORS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA - UFABC
topic NANOTUBOS DE TIO2
SENSORES DE PH
ANODIZAÇÃO
TIO2 NANOTUBES
PH SENSORS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA - UFABC
description Orientadora: Prof. Dra. Kátia Franklin Albertin Torres
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=100934
url http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=100934
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=100934&midiaext=72275
http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=100934&midiaext=72276
Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=100934
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
118 f. : il.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFABC
instname:Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron:UFABC
instname_str Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron_str UFABC
institution UFABC
reponame_str Repositório Institucional da UFABC
collection Repositório Institucional da UFABC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801502097357668352

Registros relacionados