Auxílio à pesquisa 17/26219-0 - Propriedades elétricas, Semicondutores - BV FAPESP
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Estudo de Sensores Químicos de Elemento Único a base de semicondutores de óxidos metálicos

Processo: 17/26219-0
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Marcelo Ornaghi Orlandi
Beneficiário:Marcelo Ornaghi Orlandi
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Anderson André Felix ; Mario Cilense ; Pedro Henrique Suman ; Ranilson Angelo da Silva
Assunto(s):Propriedades elétricas  Semicondutores  Óxidos metálicos  Cerâmicas  Sensores químicos 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Cerâmicas | micro | nanofabricação | óxidos metálicos | propriedades elétricas | semicondutores | Sensores Químicos | óxidos metálicos

Resumo

Neste projeto de pesquisa é proposto um estudo detalhado das resposta como sensor de gás de dispositivos baseados em estrutural unidimensionais. Para tanto, diferentes estequiometrias de nanofitas de óxido de estanho (SnO2, SnO e Sn3O4) sintetizadas pelo método de redução carbotérmica serão utilizadas como elementos sensíveis. Os materiais obtidos serão caracterizados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e de varredura (MEV), microscopia de força atômica (MFA), além de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) e por ultravioleta (UPS). O método de sputtering e microscopia de feixe duplo (FIB) serão utilziadas para construir sensors compost de (a) nanoestrutura semicondutora do tipo-n, (b) nanoestrutura semicondutora do tipo-p, (c) duas estruturas semicondutoras (uma do tipo-n e outra do tipo-p) para criar uma junção p-n. A resposta dos dispositivos como sensor de gás será analizada após a exposição dos mesmos a baixas concentrações (níveis de ppm) de gases oxidants e redutores em diferentes temperaturas. O maior desafio deste projeto é a construção de um dispositivo sensor "3 em 1" que permita medir simutaneamente as propriedades de cada canal individualmente, ou seja, medir o canal "n", medir o canal "p" e medir a junção "p-n". O focus do projeto será em enterder e melhorar o desempenho destes materiais como sensor de gás permitindo o desenvolvimento de sensors de alta performance e baixo consume de energia, que possui grande potencial tecnológico de aplicações. (AU)

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Publicações científicas (20)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MASTEGHIN, MATEUS G.; SILVA, RANILSON A.; COX, DAVID C.; GODOI, DENIS R. M.; SILVA, S. RAVI P.; ORLANDI, MARCELO O.. The role of surface stoichiometry in NO2 gas sensing using single and multiple nanobelts of tin oxide. Physical Chemistry Chemical Physics, . (17/26219-0, 15/21033-0, 17/12870-0, 13/07296-2)
MASTEGHIN, MATEUS G.; GODOI, DENIS R. M.; ORLANDI, MARCELO O.. Heating Method Effect on SnO Micro-Disks as NO2 Gas Sensor. FRONTIERS IN MATERIALS, v. 6, . (13/07296-2, 15/21033-0, 17/12870-0, 17/26219-0)
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ROMEIRO, F. C.; SILVA, B. C.; MARTINS, A. S.; ZANONI, M. V. B.; ORLANDI, M. O.. Superior performance of rGO-tin oxide nanocomposite for selective reduction of CO2 to methanol. JOURNAL OF CO2 UTILIZATION, v. 46, . (14/50945-4, 19/18856-5, 17/26219-0, 17/13123-4)
SANTOS, GIOVANA T.; FELIX, ANDERSON A.; ORLANDI, MARCELO O.. Ultrafast Growth of h-MoO3 Microrods and Its Acetone Sensing Performance. SURFACES, v. 4, n. 1, p. 9-16, . (17/26219-0)
OLIVEIRA, DANILO A.; DA SILVA, RANILSON A.; ORLANDI, MARCELO O.; SIQUEIRA JR, JOSE R.. Supercapacitor Based on Nanostructured Multilayer Films Consisting of Polyelectrolyte/Graphene Oxide-MnO2-ZnO for Energy Storage Applications. PHYSICA STATUS SOLIDI A-APPLICATIONS AND MATERIALS SCIENCE, v. N/A, p. 7-pg., . (17/26219-0)
ROMEIRO, FERNANDA DA COSTA; MARTINS, ALYSSON STEFAN; COSTA E SILVA, BEATRIZ; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE; ORLANDI, MARCELO ORNAGHI. Photoelectrochemical hydrogen generation at hybrid rGO-Sn3O4/SnO2 nanocomposite. Journal of Applied Electrochemistry, v. 52, n. 10, p. 12-pg., . (17/13123-4, 19/18856-5, 17/26219-0, 14/50945-4)
JORGETTO, ALEXANDRE DE OLIVEIRA; ZANONI, MARIA VALNICE BOLDRIN; ORLANDI, MARCELO ORNAGHI. Assessment of the superior photocatalytic properties of Sn2+-containing SnO2 microrods on the photodegradation of methyl orange. SCIENTIFIC REPORTS, v. 13, n. 1, p. 12-pg., . (17/26219-0, 18/18787-0, 17/24839-0)
MASTEGHIN, MATEUS G.; SILVA, RANILSON A.; COX, DAVID C.; GODOI, DENIS R. M.; SILVA, S. RAVI P.; ORLANDI, MARCELO O.. The role of surface stoichiometry in NO2 gas sensing using single and multiple nanobelts of tin oxide. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 23, n. 16, p. 10-pg., . (17/26219-0, 13/07296-2, 17/12870-0, 15/21033-0)
FREIRE, RAFAEL L. H.; MASTEGHIN, MATEUS G.; DA SILVA, JUAREZ L. F.; ORLANDI, MARCELO O.. Sn3O4 exfoliation process investigated by density functional theory and modern scotch-tape experiment. COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE, v. 170, . (17/26219-0, 17/11631-2)
FREIRE, RAFAEL L. H.; ORLANDI, MARCELO O.; DA SILVA, JUAREZ L. F.. Ab initio investigation of the role of charge transfer in the adsorption properties of H-2, N-2, O-2, CO, NO, CO2, NO2, and CH4 on the van der Waals layered Sn3O4 semiconductor. PHYSICAL REVIEW MATERIALS, v. 4, n. 10, p. 10-pg., . (17/26219-0, 17/11631-2, 18/21401-7)
MORAIS, PAULO V.; SUMAN, PEDRO H.; SCHOENING, MICHAEL J.; SIQUEIRA JR, JOSE R.; ORLANDI, MARCELO O.. Layer-by-Layer Film Based on Sn3O4 Nanobelts as Sensing Units to Detect Heavy Metals Using a Capacitive Field-Effect Sensor Platform. CHEMOSENSORS, v. 11, n. 8, p. 11-pg., . (17/26219-0, 16/20808-0)
ESPINOZA-GONZALEZ, RODRIGO; CAAMANO, JOSEFA; CASTILLO, XIMENA; ORLANDI, MARCELO O.; FELIX, ANDERSON A.; FLORES, MARCOS; BLANCO, ADRIANA; CASTRO-CASTILLO, CARMEN; GRACIA, FRANCISCO. Selective NO2 Detection of CaCu3Ti4O12 Ceramic Prepared by the Sol-Gel Technique and DRIFT Measurements to Elucidate the Gas Sensing Mechanism. MATERIALS, v. 16, n. 9, p. 11-pg., . (17/26219-0)
FELIX, A. A.; BARBOSA, M. S.; BUENO, P. R.; ORLANDI, M. O.. Real-Time Monitoring of Electrochromic Memory Loss of Layered alpha-MoO3 Nanoplates. Journal of the Electrochemical Society, v. 167, n. 16, . (19/06568-5, 17/26219-0, 17/24839-0)
MASTEGHIN, MATEUS G.; ORLANDI, MARCELO O.. A Gas Sensor Based on a Single SnO Micro-Disk. SENSORS, v. 18, n. 10, . (13/07296-2, 15/21033-0, 17/26219-0)
HUDA, A.; SUMAN, P. H.; TORQUATO, L. D. M.; SILVA, BIANCA F.; HANDOKO, C. T.; GULO, F.; ZANONI, M. V. B.; ORLANDI, M. O.. Visible light-driven photoelectrocatalytic degradation of acid yellow 17 using Sn3O4 flower-like thin films supported on Ti substrate (Sn3O4/TiO2/Ti). JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY A-CHEMISTRY, v. 376, p. 196-205, . (14/50945-4, 17/26219-0)
FELIX, A. A.; SILVA, R. A.; ORLANDI, M. O.. Layered alpha-MoO3 nanoplates for gas sensing applications. CrystEngComm, v. 22, n. 27, p. 4640-4649, . (17/26219-0)
FELIX, ANDERSON A.; ORLANDI, MARCELO O.. Emerging Chemical Sensing Technologies: Recent Advances and Future Trends. SURFACES, v. 5, n. 2, p. 3-pg., . (17/26219-0)
OLIVEIRA, DANILO A.; DA SILVA, RANILSON A.; ORLANDI, MARCELO O.; SIQUEIRA JR, JOSE R.. Exploring ZnO nanostructures with reduced graphene oxide in layer-by-layer films as supercapacitor electrodes for energy storage. Journal of Materials Science, v. 57, n. 13, p. 12-pg., . (17/26219-0)
MORAIS, V, PAULO; SUMAN, PEDRO H.; SILVA, RANILSON A.; ORLANDI, MARCELO O.. High gas sensor performance of WO3 nanofibers prepared by electrospinning. Journal of Alloys and Compounds, v. 864, . (17/26219-0, 16/20808-0)

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