Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282010005000042
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Preparação e Caracterização Elétrica de Sensores de Metanol à Base de Nanocompósitos Híbridos de Polipirrol/Nanopartículas Metálicas

Preparation and Electrical Characterization of Gold Nanoparticles-Polypyrrole Hybrid Composites for Application in Methanol Gas Sensing

Oliveira, Helinando P. de; Oliveira, Ariadne H. P. de; Tavares, Ginetton F.; Albuquerque Jr., José J. F.; Andrade, César A. S.

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Resumo

Neste trabalho, compósitos híbridos metal/polímero (nanopartículas de ouro/polipirrol) foram sintetizados a partir da polimerização química do pirrol sobre a superfície de nanopartículas metálicas estabilizados por um agente surfactante (dodecil sulfato de sódio). A posterior solubilização do compósito em álcool polivinílico permitiu a obtenção de uma matriz orgânica auto-sustentável, flexível, com boa resistência mecânica e aplicável na detecção de compostos voláteis (com especial atenção ao metanol). Nessa direção, foram otimizadas as condições de preparação do compósito, no sentido de promover a detecção e quantificação do metanol em misturas com etanol, com o intuito de aplicar o dispositivo no reconhecimento de resquícios de metanol em bebidas alcoólicas. Dos sistemas analisados, a sensibilidade dos dispositivos se mostrou diretamente proporcional à constante dielétrica do volátil utilizado, indicando que interações físicas ocorrem na matriz na presença de voláteis.

Palavras-chave

Sensor impedancimétrico, nanocompósitos poliméricos, espectroscopia de impedância elétrica

Abstract

In this study, hybrid composites of gold nanoparticles and polypyrrole (AuNPs-PPy) were manufactured by chemical polymerization of the pyrrole monomer on the surface of metal nanoparticles, which were then incorporated in a poly(vinyl alcohol) (PVA) matrix to be exploited in sensing technologies for detecting methanol. The preparation conditions were optimized to maximize sensitivity, allowing for the determination of relative concentrations of methanol molecules in binary mixtures of methanol/ethanol. This was carried out using the electrical response of the sensor, which depends on the dielectric constant of the volatile organic compounds.

Keywords

Sensor, polymeric nanocomposites, electrical impedance spectroscopy

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