Fabricação, caracterização e aplicação de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais para técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Meloni, Gabriel Negrão
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-14122017-135752/
Resumo: Esta tese apresenta os achados e avanços obtidos na fabricação, caracterização e aplicação de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais para a obtenção de informações eletroquímicas resolvidas no espaço em diversas superfícies/interfaces por meio de técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica (SEPM, em inglês). Diferentes designs de pontas de prova multifuncionais foram investigados e, devido a natureza não convencional destas, novos métodos para fabricação e caracterização foram desenvolvidos. Os benefícios da utilização de pontas de prova multifuncionais para a obtenção de informações eletroquímicas resolvidas no espaço ficaram evidente durante a realização de experimentos \"prova de conceito\", onde a maior densidade de informação obtida permitiu o estudo de sistemas mais complexos e a aquisição de informações eletroquímicas livre de interferência topográfica mesmo em superfícies não planas. A hibridização de diferentes técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica em uma única ponta de prova também foi investigada o que se provou extremamente útil para a aquisição de imagens eletroquímicas de alta resolução, livres de influências topográficas, quando utilizada a técnica de microscopia de condutividade iônica (SICM, em inglês) como sensor de topografia do substrato investigado. Por ultimo, uma nova técnica, baseada na microscopia de condutividade iônica, que se utiliza de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais fabricadas a partir de uma nanopipeta de um único canal, foi desenvolvida. Esta nova técnica se mostrou extremamente ponderosa, capaz de obter informações a respeito da topografia e mapear sítios ativos sobre um substrato utilizando uma nanopipeta de um único canal com alta resolução especial e temporal a uma taxa de aproximadamente 4000 pixels por Segundo.
id USP_aac396465d3074d83289ad35ff799480
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-14122017-135752
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Fabricação, caracterização e aplicação de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais para técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímicaFabrication, characterization and applications of multifunctional probes for scanning electrochemical probe microscopy techniquesMicroelectrodesMicroeletrodoMicroscopia de Condutividade IônicaMicroscopia EletroquímicaNanoelectrodesNanoeletrodosNanopipetasNanopipetteScanning Electrochemical MicroscopyScanning Ion Conductance MicroscopySECMSECMSICMSICMEsta tese apresenta os achados e avanços obtidos na fabricação, caracterização e aplicação de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais para a obtenção de informações eletroquímicas resolvidas no espaço em diversas superfícies/interfaces por meio de técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica (SEPM, em inglês). Diferentes designs de pontas de prova multifuncionais foram investigados e, devido a natureza não convencional destas, novos métodos para fabricação e caracterização foram desenvolvidos. Os benefícios da utilização de pontas de prova multifuncionais para a obtenção de informações eletroquímicas resolvidas no espaço ficaram evidente durante a realização de experimentos \"prova de conceito\", onde a maior densidade de informação obtida permitiu o estudo de sistemas mais complexos e a aquisição de informações eletroquímicas livre de interferência topográfica mesmo em superfícies não planas. A hibridização de diferentes técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica em uma única ponta de prova também foi investigada o que se provou extremamente útil para a aquisição de imagens eletroquímicas de alta resolução, livres de influências topográficas, quando utilizada a técnica de microscopia de condutividade iônica (SICM, em inglês) como sensor de topografia do substrato investigado. Por ultimo, uma nova técnica, baseada na microscopia de condutividade iônica, que se utiliza de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais fabricadas a partir de uma nanopipeta de um único canal, foi desenvolvida. Esta nova técnica se mostrou extremamente ponderosa, capaz de obter informações a respeito da topografia e mapear sítios ativos sobre um substrato utilizando uma nanopipeta de um único canal com alta resolução especial e temporal a uma taxa de aproximadamente 4000 pixels por Segundo.This thesis presents the findings and advances made on fabrication, characterization and application of multifunctional electrochemical probes to acquire space resolved electrochemical information on diverse surfaces/interfaces employing Scanning Electrochemical Probe Microscopy (SEPM) techniques. Different multifunctional probes designs were investigated and new and innovative methods for fabrication and characterization of those probes were developed, which was necessary due to the unconventional nature of most of the probes studied. The benefits of using multifunctional probes for space resolved electrochemical measurements was clear during \"proof-of-concept\" experiments, where the increased density of information allowed the study of complex systems and the acquisition of topography-free electrochemical information of rough surfaces. The hybridization of different SEPM techniques in a single probe tip was also investigated, and this was found to be extremely beneficial, especially for acquiring high-resolution, topography-free, electrochemical images employing Scanning Ion Conductance Microscopy as a topography feedback. Finally, a new SICM technique, based on the use of a multifunctional probe tip fabricated from a single barrel nanopipette, was developed. This new technique was found to be extremely powerful, capable of acquiring information on topography and map active sites over substrates using a single barrel pipette with high spatial and temporal resolution at a rate of approx. 4000 pixels per second.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBertotti, MauroMeloni, Gabriel Negrão2017-11-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-14122017-135752/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2018-07-17T16:38:18Zoai:teses.usp.br:tde-14122017-135752Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212018-07-17T16:38:18Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Fabricação, caracterização e aplicação de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais para técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica
Fabrication, characterization and applications of multifunctional probes for scanning electrochemical probe microscopy techniques
title Fabricação, caracterização e aplicação de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais para técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica
spellingShingle Fabricação, caracterização e aplicação de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais para técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica
Meloni, Gabriel Negrão
Microelectrodes
Microeletrodo
Microscopia de Condutividade Iônica
Microscopia Eletroquímica
Nanoelectrodes
Nanoeletrodos
Nanopipetas
Nanopipette
Scanning Electrochemical Microscopy
Scanning Ion Conductance Microscopy
SECM
SECM
SICM
SICM
title_short Fabricação, caracterização e aplicação de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais para técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica
title_full Fabricação, caracterização e aplicação de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais para técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica
title_fullStr Fabricação, caracterização e aplicação de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais para técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica
title_full_unstemmed Fabricação, caracterização e aplicação de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais para técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica
title_sort Fabricação, caracterização e aplicação de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais para técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica
author Meloni, Gabriel Negrão
author_facet Meloni, Gabriel Negrão
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Bertotti, Mauro
dc.contributor.author.fl_str_mv Meloni, Gabriel Negrão
dc.subject.por.fl_str_mv Microelectrodes
Microeletrodo
Microscopia de Condutividade Iônica
Microscopia Eletroquímica
Nanoelectrodes
Nanoeletrodos
Nanopipetas
Nanopipette
Scanning Electrochemical Microscopy
Scanning Ion Conductance Microscopy
SECM
SECM
SICM
SICM
topic Microelectrodes
Microeletrodo
Microscopia de Condutividade Iônica
Microscopia Eletroquímica
Nanoelectrodes
Nanoeletrodos
Nanopipetas
Nanopipette
Scanning Electrochemical Microscopy
Scanning Ion Conductance Microscopy
SECM
SECM
SICM
SICM
description Esta tese apresenta os achados e avanços obtidos na fabricação, caracterização e aplicação de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais para a obtenção de informações eletroquímicas resolvidas no espaço em diversas superfícies/interfaces por meio de técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica (SEPM, em inglês). Diferentes designs de pontas de prova multifuncionais foram investigados e, devido a natureza não convencional destas, novos métodos para fabricação e caracterização foram desenvolvidos. Os benefícios da utilização de pontas de prova multifuncionais para a obtenção de informações eletroquímicas resolvidas no espaço ficaram evidente durante a realização de experimentos \"prova de conceito\", onde a maior densidade de informação obtida permitiu o estudo de sistemas mais complexos e a aquisição de informações eletroquímicas livre de interferência topográfica mesmo em superfícies não planas. A hibridização de diferentes técnicas de microscopia de varredura de ponta de prova eletroquímica em uma única ponta de prova também foi investigada o que se provou extremamente útil para a aquisição de imagens eletroquímicas de alta resolução, livres de influências topográficas, quando utilizada a técnica de microscopia de condutividade iônica (SICM, em inglês) como sensor de topografia do substrato investigado. Por ultimo, uma nova técnica, baseada na microscopia de condutividade iônica, que se utiliza de pontas de prova eletroquímicas multifuncionais fabricadas a partir de uma nanopipeta de um único canal, foi desenvolvida. Esta nova técnica se mostrou extremamente ponderosa, capaz de obter informações a respeito da topografia e mapear sítios ativos sobre um substrato utilizando uma nanopipeta de um único canal com alta resolução especial e temporal a uma taxa de aproximadamente 4000 pixels por Segundo.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-11-17
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-14122017-135752/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-14122017-135752/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815256979216531456