A quartz crystal microbalance electrochemical sensor-based contamination detection system

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gondo, Gustavo Akira
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28987
Resumo: Como muitas invenções tecnológicas desse tipo, as Microbalanças de Cristal de Quartzo (QCMs) têm sido aplicadas a vários campos diferentes, desde detecções de explosivos até classificação de vapores de álcool. Um campo raramente usado é na detecção de contaminantes em ambientes aquosos e, além disso, poucos sistemas de detecção de contaminação totalmente formados foram totalmente desenvolvidos para a plataforma QCM. Portanto, este trabalho visa desenvolver um novo sistema de detecção de amônia aquosa juntamente com um conjunto completo de sistemas auxiliares para sua operação, como uma interface gráfica de usuário e notificações por e mail. O filme sensor que revestiu o QCM como compósito de polianilina(PANI)/óxido de grafeno reduzido (rGO), ao testar com o sistema QCM, alcançou uma faixa de 1mg/L a 100mg/L com um valor de R 2 de 0,9633, com uma resposta tempo variando de 290s a 25s, sendo comparável em tempo de resposta e sensibilidade a outros sensores. Abrindo o caminho para uma nova classe de usos de sensores eletroquímicos e cristais piezoelétricos ressonantes.
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Portanto, este trabalho visa desenvolver um novo sistema de detecção de amônia aquosa juntamente com um conjunto completo de sistemas auxiliares para sua operação, como uma interface gráfica de usuário e notificações por e mail. O filme sensor que revestiu o QCM como compósito de polianilina(PANI)/óxido de grafeno reduzido (rGO), ao testar com o sistema QCM, alcançou uma faixa de 1mg/L a 100mg/L com um valor de R 2 de 0,9633, com uma resposta tempo variando de 290s a 25s, sendo comparável em tempo de resposta e sensibilidade a outros sensores. Abrindo o caminho para uma nova classe de usos de sensores eletroquímicos e cristais piezoelétricos ressonantes.Like many technological inventions of its kind, Quartz Crystal Microbalances (QCMs) have been applied to various different fields, from explosive detections to alcohol vapors classification. One field it has seldom seen use is in the detection of contaminants in aqueous environments, and in addition, few fully-formed contamination detection systems have been fully developed for the QCM platform. Therefore, this work aims to develop a novel aqueous ammonia detection system along with a complete set of auxiliary systems for its operation, such as a graphical user interface and email notifications. The sensor film that coated the QCM as polyaniline(PANI)/Reduced Graphene Oxide(rGO) composite, when testing with the QCM system, achieved a range of 1mg/L to 100mg/L with an R 2 value of 0.9633, with a response time ranging from 290s to 25s, being comparable in response time and sensitivity to other sensors. Paving the way for a novel class of usages of electrochemical sensors and resonant piezoelectric crystals.engUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBacharelado em Engenharia de ComputaçãoUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIASAmônia - DetecçãoDetectoresCristais de quartzoEletroquímicaAmmonia - DetectionDetectorsQuartz crystalsElectrochemistryA quartz crystal microbalance electrochemical sensor-based contamination detection systemUm sistema de detecção de contaminação com base em sensor eletroquímico de microbalança de cristal de quartzoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCuritibaFaria, Rubens Alexandre deSilva, Wilson José daDorini, Leyza Elmeri BaldoGavim, Andreson Emanuel XimimGondo, Gustavo Akirareponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALcontaminacoes.pdfcontaminacoes.pdfapplication/pdf31549611http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/28987/1/contaminacoes.pdf435c163b581b104ef0c3bf511f948a54MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/28987/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/28987/2/license_rdf4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347MD52TEXTcontaminacoes.pdf.txtcontaminacoes.pdf.txtExtracted texttext/plain100525http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/28987/4/contaminacoes.pdf.txt0b41db5a0b2d46a3276167ee89079868MD54THUMBNAILcontaminacoes.pdf.jpgcontaminacoes.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1284http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/28987/5/contaminacoes.pdf.jpgb0a7ecde40c72b4bca6ec2f5819d2d3dMD551/289872022-07-05 03:06:33.12oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-07-05T06:06:33Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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