A Embrapa Instrumentação Agropecuária tem se dedicado ao desenvolvimento de metodologias, instrumentos, materiais, sensores, automação e tecnologias relacionadas a instrumentação, que contribuam para a melhoria da competência e sustentabilidade do agronegócio brasileiro e preservação do meio ambiente, temas de extrema importância para o país. Neste contexto o objetivo deste trabalho foi a preparação e o estudo de novos materiais, visando a sua aplicação em sensores do tipo língua eletrônica. Para isso, foram necessários estudos de combinações de polímero condutor e dopantes. Filmes ultra−finos foram depositados pela técnica de automontagem e estudados por medidas de Ultra Violeta Visível (UV−VIS), onde verificou−se uma mesma contribuição de material depositado a cada imersão do substrato realizada e também a dopagem dos filmes em certas condições de deposição da solução de poli(o−etoxianilina) (POEA). Utilizando−se POEA alternada com dodecilbenzenosulfonato de sódio (DBSS), poli(estirenosulfonato) de sódio (PSS) e ácido dodecilbenzenosulfônico (ADBS) em pH 5, observou−se a dopagem do filme de POEA, através do aparecimento da banda polarônica devido ao deslocamento do equilíbrio de Donnan. Para a dopagem das soluções de POEA utilizando−se ADBS, DBSS e NaCl, verificou−se a dopagem das soluções tanto para pH 5 como para pH 3, com exceção do NaCl em pH 3. No entanto, com essas soluções não conseguiu−se a formação de filmes por automontagem sendo necessário a utilização de uma solução de POEA−EB contendo 20% de solvente orgânico dimetil acetamida (DMAC), dopante (ADBS) e 80% de água em pH 3,25. Por medidas de UV−VIS, observou−se a dopagem dessa solução, devido ao aparecimento da banda polarônica acima de 800 nm. Sendo assim, estudou a formação de filmes utilizando essa nova solução, onde verificou−se que há uma mesma contribuição de material depositado no substrato a cada imersão realizada. Para a montagem da língua eletrônica todos os filmes foram depositados por automontagem em eletrodos interdigitados de ouro. Através de medidas de capacitância foram analisadas soluções dos paladares padrões, ácido clorídrico para paladar azedo, sacarose para doce, cloreto de sódio para salgado e água destilada e com os resultados obtidos foi realizado a análise de componentes principais (PCA) onde verificou−se uma boa capacidade da língua eletrônica em destinguir os diferentes paladares e a água destilada. Após essas medidas, foram analisadas combinações de edulcorantes em solução e através do PCA e observou−se também uma boa capacidade da língua eletrônica em destinguir os diferentes edulcorantes / Embrapa Agricultural Instrumentation Center has been dedicated to the development of methodologies, instruments, materials, sensors, automation and technology related to instrumentation that contributes to the improvement of Brazilian agrobusiness and to environmental preservation, which are extremely important to our country. In this sense, the aim of this work was the preparation and study of novel materials for application in an electronic sensor system. For that, it was necessary to study films made up of combinations of conducting polymers and doping acids. Those films were deposited by the Layer−by−layer method and studied by UV−Vis spectroscopy (UV−Vis) and it was verified that a same amount of polymeric material was deposited onto the films after each immersion of the substrate into the polymeric solutions. By using POEA layers alternated with sodium dodecylbenzene sulfonate (DBSS), sodium polysterene sulfonate (PSS) and dodecylbenzene sulfonic acid (ADBS) at pH 5 it was observed doping of the film due to the presence of the polaronic band around 800 nm. The doping was attributed to protonation and shift on the Donnan equilibrium. However it was not possible to obtain films from these solution containing just water. In a different approach, POEA in its undoped state was dissolved in a mixture of dimethyl acetamide (DMAc), ADBS and ultra pure water at pH 3.25, and films were deposited. According to UV−Vis data it was observed doping of POEA in this solution as well as in the film deposited. Different films were able to be produced from POEA which were selected and deposited onto interdigitated microelectrodes in order to compose an electronic tongue. With this sensor system, solutions containing different tastes: sour (HCl), sweet (sucrose), salty (NaCl) and ultra pure water were analyzed by electrical capacitance measurements. Solutions containing commercial sweeteners were also analyzed by this electronic tongue. The experimental results have showed that the electronic tongue composed of ultra thin films of POEA doped with different acids was able to distinguish among solutions containing different tastes indicating its potentiality for liquid analysis.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-19082015-094912 |
| Date | 16 December 2004 |
| Creators | Humberto Hissashi Takeda |
| Contributors | Luiz Henrique Capparelli Mattoso, Nelson Consolin Filho, Leonardo Giordano Paterno |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Ciência e Engenharia de Materiais, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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