O estudante Danay Manzo Jaime, orientado pela Prof.ª Claudia Merlini e coorientado pelo Prof. Guilherme Mariz de Oliveira Barra, defenderá sua dissertação na próxima sexta-feira (28/02) às 9h, na sala de reuniões 2 (Bloco A/EMC). A defesa é vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. A sala tem capacidade para cerca de 8 pessoas.
Banca:
Prof. Claudia Merlini, Drª. Eng. (UFSC Blumenau) (Presidente/Orientador)
Prof. Deuber Lincon da Silva Agostini Dr. Eng. (FCT/UNESP)
Prof. Johnny De Nardi Martins Dr. Eng. (EMT/UFSC Blumenau)
Título: “Desenvolvimento de membranas poliméricas eletrofiadas de poli(metilmetacrilato) e polianilina para seu uso em sensores de gás de amônia e isopropanol”
Resumo:
Os sensores são componentes muito importantes nos sistemas de controle e são aplicados a uma grande variedade de áreas como informática, medicina, indústria e monitoramento ambiental. Alguns gases, quando acumulados, podem causar intoxicações graves. No caso da amônia, sua ação ocorre principalmente nas mucosas do trato respiratório e nos olhos, causando irritação. Os sensores semicondutores baseados em filmes poliméricos de materiais como a polianilina (PAni) estão entre os sensores de gás mais utilizados atualmente devido à sua capacidade de trabalhar à temperatura ambiente. A sensibilidade de um sensor químico de gás é fortemente afetada pela superfície de detecção específica, com uma área de superfície maior levando a uma maior sensibilidade do sensor. Nesse contexto, propõe-se o uso da técnica de eletrofiação para a fabricação das membranas de poli (metilmetacrilato) (PMMA)/polianilina (PAni), por ser uma técnica eficiente, relativamente simples e de baixo custo, que produz membranas compostas de fibras micrométricas a nanométricas, que causam um incremento significativo da área superficial da membrana. Um estudo foi realizado para determinar os parâmetros de eletrofiação adequados para a obtenção de membranas contendo fibras uniformes e livres de defeitos. Após isso, foram adicionadas diferentes porcentagens de PAni (2,5, 5 e 7,5 %) para investigar o seu efeito na microestrutura, nas propriedades físico-químicas e na resposta perante a adsorção/dessorção dos gases NH4OH e C3H8O. As membranas obtidas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Varredura por Emissão de Campo (MEV-FEG), análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia no infravermelho (FTIR), análise da porosidade e condutividade elétrica. Fibras uniformes e livres de defeitos foram obtidas a partir da eletrofiação de uma solução de 2,5 %m de PMMA, com os seguintes parâmetros: tensão elétrica de 24 kV; distância agulha/coletor de 25,5 cm e vazão de 2,5 mL.h-1, umidade relativa do ar de 50±5 % e temperatura de 15±5 °C. As membranas de PMMA/PAni apresentaram microestrutura adequada e foi observado que a estabilidade térmica aumentou com a incorporação de PAni. Quando submetidas ao processo de adsorção/dessorção do NH4OH e o C3H8O, a membrana de PMMA contendo 5% de PAni mostrou uma diminuição significativa da resistência elétrica quando a membrana entrou em contato com os gases e um curto tempo de resposta, pelo que exibe o desempenho mais satisfatório para a aplicação em sensores.
Palavras-chave: Polianilina, eletrofiação, sensor de gás, polímero condutor