Navegando por Assunto "Buckypaper"

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Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento de "língua eletrônica" nanoestruturada baseada em buckypaper e seu uso para autenticação de bebidas etílicas
(Universidade Federal do Pará, 2023-03-06) FERREIRA, Luiza de Marilac Pantoja; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; https://orcid.org/0000-0003-2226-2653; BARBOSA NETO, Newton Martins; http://lattes.cnpq.br/3177694073540758; https://orcid.org/0000-0001-9082-5433
O desenvolvimento de dispositivos eletrônicos tornou-se de grande relevância para detecção de fraudes em bebidas como o vinho, pois práticas ilegais que envolvem adição de substâncias exógenas como álcool e diluição com água trazem riscos à saúde humana bem como impactos econômicos. Assim, neste estudo, foram desenvolvidos filmes Buckypapers (BPs) baseados em Nanotubos de Carbono de Paredes Múltiplas puros (NTCPMs-puros) e funcionalizados com Ácido Carboxílico (NTCPMs-COOH) depositados através de filtração a vácuo em papel filtro celulósico para aplicação como elemento sensor na análise de bebidas etílicas baseadas em uva e açaí (não adulteradas e adulteradas com 1,0, 2,5, 5,0, 7,5 e 10% de água destilada e álcool etílico). A caracterização morfológica dos BPs por Microscopia Eletrônica de Varredura indica a formação de aglomerados de NTCPMs-COOH dispersos sobre a superfície e entre as fibras celulósicas do papel, bem como baixa adesão e deposição não uniforme de NTCPMs-puros altamente aglomerados. Medidas de resistência elétrica em função do tempo (R × t) foram realizadas pelo método de duas pontas, à temperatura ambiente adicionando-se os analitos à superfície das amostras do elemento sensor com o auxílio de uma micropipeta. A análise da resposta obtida por meio de curvas de resistência relativa normalizada demonstra comportamento distinto para o BP-NTCPMs-COOH, obtendo variação positiva na presença de vinhos do Porto e de Açaí adulterados com água e variação negativa para adulteração com álcool etílico. Tais comportamentos, não foram observados no BP-NTCPMs-puros, evidenciando que as respostas são originadas das interações polares estabelecidas entre os grupos COOH e as moléculas de adulterantes adicionadas aos vinhos, culminando em parâmetros de desempenho pronunciados para o BP-NTCPMs-COOH (resposta máxima de 5,67 ± 1,82 para bebida etílica de açaí não adulterada e tempos de resposta e recuperação máximos de 37,33 min e 50,58 min, para vinho do Porto adulterado com 5,0 e 10% água destilada, respectivamente). O processamento dos dados por PCA evidenciaram a capacidade de discriminação e reconhecimento de analitos e adulterantes pelo BP-NTCPMs-COOH, indicando seu potencial de aplicação como elemento sensor quimiorresistivo, de baixo custo, fácil manuseio e resposta em tempo real em um dispositivo de “Internet das coisas” (IoT) compondo uma “língua eletrônica” nanoestruturada para autenticação de bebidas etílicas.
Acesso aberto (Open Access)
Sensor quimiorresistor baseado em nanotubos de carbono para detecção de éter-amina
(Universidade Federal do Pará, 2025-06-25) FERREIRA, Débora Ely Medeiros; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0003-2226-2653; CORREA PABÓN, Rosa Elvira; http://lattes.cnpq.br/1410157252579591; https://orcid.org/0000-0002-0635-9095
O desenvolvimento de sensores nanoestruturados tornou-se muito relevante para detecção de substâncias químicas e biológicas, pois utilizam pequenas quantidades de concentrações além de apresentarem fácil manuseio. Assim, no âmbito de detecção e reuso de floculantes em flotação de minério de ferro, foram adquiridos Buckypapers (BPs) baseados em Nanotubos de Carbono de Paredes Múltiplas (NTCPMs) funcionalizados para desempenhar a função sensorial na investigação de amostras contendo água deionizada (AD), éter-amina (EA) e sais (AlCl₃, FeO₄·7H₂O, CaCl₂·2H₂O, MgCl₂·6H₂O) em diferentes pHs. A caracterização morfológica dos BPs por Microscopia Eletrônica de Varredura demonstrou a organização agregada de nanotubos de carbono (NTCs) que se apresentam aleatoriamente na superfície de fenolite. Pelo teste quimiorresistivo, foi possível obter as medidas de resistência elétrica em função do tempo (R × t). Os resultados observados por meio da resposta (em aumento percentual) em função do tempo (segundos) para 3 ciclos contendo cada um 0,1 μL das soluções produzidas a partir de AD, EA, Hidróxido de Sódio (NaOH) e sais, demonstaram que o sensor consegue distinguir as soluções, como também sua diferença de pH, exibindo resposta (%), tempo de resposta (s) e recuperação (s) para cada solução produzida e testada, visto que à medida que o pH aumentou, observou-se um aumento significativo na resposta do sensor, pois a solução contendo 30 ppm EA + sais (pH 9,63) atingiu uma resposta média de 20,14%, tempo médio de resposta de apenas 188,60 s e tempo médio de recuperação de 154,91 s, indicando que o sensor é mais sensível em meios alcalinos. A análise vibracional por Espectroscopia Raman indicou sub-bandas em torno da banda D que resultam do processo de funcionlização química e solubilização dos NTCPMs, assim como também sub-bandas em torno da banda G que estão relacionadas com a vibração dos tubos mais internos e externos. Já com relação às amostras contendo EA e sais, os resultados indicaram transferências de carga entre éter-amina e as camadas mais externas dos NTCs presentes no BP e a presença de sais metálicos influenciou o perfil da banda G, alterando a densidade eletrônica e promovendo distorções locais. O PCA (Análise de componentes principais) indicou que a disposição dos scores consegue distinguir as amostras de 30 ppm EA de maior pH (9,76 e 10,70) e 30 ppm EA + sais (pH 9,63), das amostras de NaOH (pH 9,80 e pH 10,74) e sais (pH 4,73 e pH 9,77), demonstrando indicativo da capacidade de detecção e diferenciação do sistema à Éter-Amina, NaOH e sais. Logo, o sensor nanoestruturado apresentou resultados relevantes para a detecção de EA e aplicação na indústria com o intuito de reaproveitar a EA que não é toda aproveitada.