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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.46.2007.tde-29112007-163315
Documento
Autor
Nome completo
Ricardo Leme Szulc
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2007
Orientador
Banca examinadora
Gruber, Jonas (Presidente)
Nogueira, Ana Flávia
Vargas, Reinaldo Romero
Título em português
Síntese de polímeros condutores e sua aplicação em narizes eletrônicos
Palavras-chave em português
Análise de alimentos
Narizes eletrônicos
Polímeros condutores
Química ambiental
Sensores de gases
Síntese eletroquímica
Resumo em português
O trabalho desenvolvido consistiu na síntese eletroquíca de 4 polímeros conjugados da família dos PPVs, substituídos por cadeias laterais formadas por unidades - CORS (tioéster) com grupos R de comprimentos distintos. A caracterização desses polímeros foi feita por métodos espectroscópicos, análises térmicas e cromatografia por exclusão de tamanho. Os polímeros foram dopados com ácido canforsulfônico. Sensores foram construídos pela deposição de filmes poliméricos finos sobre eletrodos interdigitados. Suas respostas resistivas, frente à exposição aos vapores de substâncias voláteis, foram estudadas. Um equipamento foi desenvolvido para testar os sensores. Através dessa ferramenta, os sensores foram conectados a condutivímetros, cujas saídas foram lidas e digitalizadas por um microcontrolador, qeu enviou esses dados a um computador (PC). O conjunto de dados colhidos permitiu gerar gráficos de resposta vs. tempo e de PCA (análise das componentes principais), utilizados na avaliação da seletividade dos sensores. Os sensores foram expostos a ar saturado com vapores de compostos orgânicos voláteis. Os resultados mostraram que esses são capazes de distinguir os compostos testados. O arranjo de alguns sensores diferentes gerou padrões distintos de resposta para cada substância analisada, possibilitando o emprego de programas de reconhecimento de padrões na avaliação dos analitos. Em testes com odores mais complexos, os sensores foram expostos aos vapores de diversas marcas de café e de cerveja que evidenciaram a seletividade. O desempenho dos sensores em análises quantitativas foi avaliado por meio da exposição aos vapores de soluções alcoólicas aquosas. Foi verificada a sensibilidade dos sensores à quantidade de etanol presente nas soluções. Através do método de adição de padrão foi possível determinar o teor de etanol em bebidas alcoólicas comerciais.
Título em inglês
Synthesis of conducting polymers and their application in electronic noses
Palavras-chave em inglês
Conducting polymers
Electrochemical Synthesis
Electronic noses
Environmental chemistry
Food analysis
Gas sensors
Resumo em inglês
The electrosynthesis of four conjugated polymers of the PPV family, presenting as side-chains -COSR (thioester) groups of different lengths, is described. These polymers were characterised spectroscopically, by thermal analyses and by size exclusion chromatography (SEC). The polymers were doped with 10-camphorsulfonic acid. Casting thin polymeric films onto interdigitated electrodes assembled sensors whose response and selectivity were evaluated by exposing them to volatile organic compounds (VOCs). The resistance over the contact pairs was continuously monitored with an accurate conductivity meter connected via an analogue-to-digital converter to a PC in which a software enabled plotting resistance vs. time graphs and PCA (principal component analysis) plots. The sensors were able to discriminate the tested VOCs showing a different response pattern for each compound. The sensors also exhibited good selectivity when exposed to complex odours as, for instance, different brands of coffee and beer. They were also tested in quantitative analyses allowing determination of the ethanol content in alcoholic drinks.
 
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ErrataRicardoSzulc.PDF (66.38 Kbytes)
Data de Publicação
2007-12-05
 
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