Orientadora: Profa. Dra. Kátia Franklin Albertin Torres / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2014. / A detecção de pequenas concentrações do gás hidrogênio, da ordem de ppm-ppb ( partes por milhão ¿ partes por bilhão), são de grande importância na área médica. Patologias como a intolerância a lactose, a má absorção de frutose, o crescimento bacteriano e das atividades microbianas, podem ser diagnosticadas com a monitoração dos níveis destes tipo de gás.
Neste trabalho foi realizado o estudo de síntese de matrizes de nanotubos de dióxido de titânio ( TiO2 ), pela técnica de oxidação anódica do titânio, sobre dois diferentes tipos de substrato, vidro e folha de Ti, com diferentes valores de tensão e tempo de processo. O vidro foi escolhido por ser transparente, biologicamente inativo e pode ser fabricado com superfícies muito lisas e impermeáveis. Já a folha de titânio foi utilizada com o objetivo de reduzir a quantidade de processos a serem executados, oferecendo uma redução do custo de fabricação dos sensores. Foi realizado também um estudo de cristalização dos nonotubos de dióxido de titânio ( TiO2 ).
Sensores baseados em matrizes de nanotubos de dióxido de titânio( TiO2 ) obtidos com 10, 15, 20, 25, 30, 35 e 40 V foram fabricados e caracterizados à temperatura ambiente.
As caracterizações morfológicas e estruturais dos nanotubos de dióxido de titânio, foram feitas utilizando a técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e microscopia Raman. Foram obtidos nanotubos de dióxido de titânio, ordenados e com paredes lisas tanto sobre o vidro como sobre as folhas de titânio. Os nanotubos crescidos a partir de filmes de titânio depositados em substrato de vidro, tiveram os diâmetros variando de 20 a 40 nm e comprimento de 240 a 520 nm. Para os nanotubos obtidos a partir de folhas de titânio, obtivemos nanotubos de 15 a 30 nm de diâmetro e comprimento variando de 150 a 500 nm.
Resultados preliminares mostraram que os sensores de hidrogênio baseados em nanotubos de óxido de titânio obtidos a partir de filme fino de Ti sobre vidro, crescido com 10 V, apresentaram uma boa resposta a presença de diferentes concentrações, variando de 50 a 4000 partes por milhão ( ppm ), de hidrogênio à temperatura ambiente. Este resultado viabiliza a possibilidade da utilização deste sensor para a detecção de pequenas quantidades de hidrogênio na área da saúde. / The detection of small hydrogen gas concentrations, the ppm-ppb order (parts per million - parts per billion), is of great importance in the medical field. Pathologies such as intolerance to lactose, fructose malabsorption, bacterial growth and microbial activities can be diagnosed by monitoring the levels of these gas.
This work was conducted to study the synthesis of arrays of nanotubes of titanium dioxide (TiO2), by anodic oxidation of titanium technique over two different substrate glass and titanium, with different voltages and process time. The glass was chosen because it is an insulator and not influence the results of conductivity of the nanotubes when subjected to hydrogen gas. Since the titanium foil was used in order to reduce the number of processes to be performed, offering a reduction in the manufacturing cost of the sensors. Was also carried out a study of the crystallization nonotubes titanium dioxide (TiO2).
Sensors based on arrays of TiO2 nanotubes obtained with 10, 15, 20, 25, 30, 35 and 40 V were manufactured and characterized at room temperature.
The morphological and structural characterization of titanium dioxide nanotubes, were made using scanning electron microscopy technique (SEM) and Raman microscopy. Titanium dioxide nanotubes were obtained, ordered and smooth on the glass walls so as on the titanium sheet. The nanotubes grown from titanium films deposited on glass substrate had diameters ranging from 20 to 40 nm and length 240-520 nm. For nanotubes obtained from titanium sheets, obtained nanotubes 15 to 30 nm in diameter and length ranging from 150 to 500 nm.
Preliminary results showed that the hydrogen sensors based on titanium oxide nanotubes obtained from Ti thin film on glass, growing to 10 V, showed a good response to the presence of different concentrations, ranging 50 a 4000 ppm hydrogen at room temperature. This result enables the possibility of using this sensor for the detection of small amounts of hydrogen in health.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:76673 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Rodini, Michel Antonio |
| Contributors | Torres, Katia Franklin Albertin, Dantas, Michel Oliveira da Silva, Calíope, Priscila Braga |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, 78 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76673&midiaext=69863, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76673&midiaext=69864, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=76673 |
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