Desenvolvimento de heteroestruturas derivadas do óxido de tungstênio para sensores de gases

dc.contributor.advisor-co1Mello, Hugo José Nogueira Pedroza Dias
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9322890299309036
dc.contributor.advisor1Barbosa, Martin Schwellberger
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6591454488385347
dc.contributor.referee1Barbosa, Martin Schwellberger
dc.contributor.referee2Masteghin, Mateus Gallucci
dc.contributor.referee3Martins, Paulo Roberto
dc.contributor.referee4Mello, Hugo Jose Nogueira Pedroza Dias
dc.creatorPereira, Gustavo Nicolau
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/0790530674563090
dc.date.accessioned2025-05-08T11:28:55Z
dc.date.available2025-05-08T11:28:55Z
dc.date.issued2025-02-20
dc.description.abstractThis work explored the synthesis of materials derived from metal oxides and sulfides for applications in gas sensor devices. The focus was on studying how the introduction of heterojunctions can alter the sensor response of the material to analytes in the gas phase. Specifically, the modification of materials derived from tungsten oxide (WO3) with tin sulfide (SnS2) phases. To analyze the effect of this modification in a sensor device, the responses to gases H₂ (flammable), CO, NO₂ (toxic), and acetone (a known biomarker for diseases) were examined. The materials analyzed demonstrated high selectivity for NO₂, especially at high concentrations (50/100 ppm), with particular emphasis on the SnS₂/WO₃ (10:1) material, which achieved a sensor response of 1995 at 100°C. For gases such as H₂ and acetone, significant responses were observed at higher temperatures (300°C), while carbon monoxide (CO) showed low sensitivity across all materials. A thermal treatment was also applied to the materials to study whether there would be any changes in their overall behavior. Although the thermal treatment enhanced the sensor response for some materials, such as SnS₂/WO₃ (1:10) in acetone detection, it also brought disadvantages. At certain temperature ranges, there was a loss of sensor response, as observed in SnS₂/WO₃ (10:1) at 100°C. Furthermore, the presence of the heterojunction influenced the response and recovery times. For acetone, some materials exhibited significantly longer recovery times, while others reduced these times compared to the seed material.eng
dc.description.resumoEste trabalho explorou a síntese de materiais derivados de óxidos e sulfetos metálicos, para aplicações em dispositivos sensores de gases. O foco principal foi o estudo de como a introdução de heterojunções podem alterar a resposta sensora do material para analitos na fase gasosa. Em específico, a modificação de materiais derivados do óxido de tungstênio (WO3) com fases de sulfeto de estanho (SnS2). Para analisar o efeito dessa modificação em um dispositivo sensor, foram examinadas as respostas aos gases H₂, (inflamável) CO, NO₂ (tóxicos) e acetona (conhecido biomarcador de doenças). Os materiais analisados demonstraram alta seletividade para NO₂, especialmente em concentrações elevadas (50/100 ppm), com destaque para o material SnS₂/WO₃ (10:1), que alcançou uma resposta sensora de 1995 em 100°C. Já para gases como H₂ e acetona, respostas relevantes foram observadas em temperaturas mais altas (300°C), enquanto o monóxido de carbono (CO) apresentou baixa sensibilidade em todos os materiais. Realizou-se também um tratamento térmico nos materiais, com o intuito de estudar se haveria alguma mudança no comportamento geral dos materiais. Embora o tratamento térmico tenha amplificado a resposta sensora para alguns materiais, como o SnS₂/WO₃ (1:10) na detecção de acetona, ele também trouxe desvantagens. Em algumas faixas de temperatura, houve perda de resposta sensora, como observado no SnS₂/WO₃ (10:1) a 100°C. Além disso, a presença da heterojunção influenciou os tempos de resposta e recuperação. Para acetona, alguns materiais apresentaram tempos de recuperação significativamente maiores, enquanto outros reduziram esses tempos em relação ao material semente.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.identifier.citationPEREIRA, G. N. Desenvolvimento de heteroestruturas derivadas do óxido de tungstênio para sensores de gases. 2025. 154 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/14238
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Química (IQ)
dc.rightsAcesso Embargado
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectHidrotermalpor
dc.subjectSulfetospor
dc.subjectÓxidospor
dc.subjectSensores de gáspor
dc.subjectHeterojunçãopor
dc.subjectHydrothermaleng
dc.subjectOxideseng
dc.subjectSulfideseng
dc.subjectGas sensoreng
dc.subjectHeterojunctioneng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
dc.titleDesenvolvimento de heteroestruturas derivadas do óxido de tungstênio para sensores de gases
dc.title.alternativeThe development of heterostructures derived from tungsten oxide for gas sensorseng
dc.typeDissertação

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