Síntese e caracterização de fases polimórficas do trióxido de molibdênio (MoO3) e suas propriedades eletrocrômicas e de sensor de gás

• Autor(a) principal: Teixeira, Giovana dos Santos
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/239064
• topic: Molibdênio; Polimorfismo (Cristalografia); Microondas; Sensores; Cores - Análise

Este trabalho apresentará um estudo do crescimento de micro- e nanoestruturas semicondutoras do trióxido de molibdênio (MoO3) com diferentes morfologias e dimensões sintetizadas via método hidrotérmico assistido por micro-onda, bem como a análise de sua aplicação como sensor de gás e material eletrocrômico. Um estudo sistemático dos parâmetros de síntese foi realizado para compreensão e controle do crescimento de diferentes fases polimórficas do MoO3. A análise estrutural por Difração de Raio-X (DRX) revelou a formação de duas fases nas amostras sintetizadas: α-MoO3 e h-MoO3. Os resultados de DRX junto ao seu refinamento estrutural indicam que a temperatura e o tempo de síntese influenciam na proporção de existência de cada fase. Estudos por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) revelam ainda a possibilidade da recristalização da fase h-MoO3 na fase α-MoO3 à medida que a temperatura e o tempo de síntese aumentam. Também foi observado que a temperatura apresenta grande influência na obtenção da fase α-MoO3, enquanto a concentração da solução-base é determinante na síntese da fase h-MoO3. Além disso, um estudo foi realizado visando determinar as condições otimizadas para o crescimento de filmes nanoestruturados da fase α-MoO3 diretamente sobre substratos (on chip growth) dos dispositivos. A análise MEV revelou a formação de filmes nanoestruturados com morfologias distintas, mas todos baseados em nanofibras α-MoO3, dependendo da camada semente e do tempo de tratamento hidrotermal. O desempenho eletrocrômico da fase α-MoO3 foi analisado através de medidas eletroquímicas, as quais revelaram a significativa influência de parâmetros como potencial aplicado, taxa de varredura, nº de ciclos e íon envolvido no desempenho eletrocrômico das nanofibras α-MoO3. A resposta como sensor de gás para diferentes analitos foi estudada para as fases α-MoO3 e h-MoO3 revelando que ambas as fases apresentam um bom sinal do sensor, alta seletividade e reprodutibilidade para diferentes gases.