Desenvolvimento de filmes poliméricos ultrafinos e reticulados para aplicações em sensores

Abstract

ResumoEste trabalho propõe um novo método de produção de filmes estáveis para aplicações em sensores baseado na deposição pela técnica de automontagem de poli(o-etoxianilina) alternada com fenol-formaldeído (POEA/PF) seguida por cura térmica. O processo de reticulação foi caracterizado por espectroscopias no infravermelho por transformada de Fourier e no ultravioleta-visível, microscopia de força atômica e estudos de dessorção; a capacidade sensorial destes filmes foi avaliada através de medidas em sensores. Os resultados mostram que a resina PF serviu como agente de cura e alternante formando uma rede semi-interpenetrante, por conseguinte, filmes mais estáveis foram produzidos. Embora tenha ocorrido uma diminuição da sensibilidade dos sensores com o reticulação, tais filmes são bastante estáveis e podem ser potencialmente usados em sensores, especialmente onde uma maior estabilidade se faz necessária. Palavras-chave: sensores, polímeros condutores, filmes finos. AbstractA new method for producing stable films used in sensors is proposed, based on the layer-by-layer deposition of poly(o-ethoxyaniline) and phenol-formaldehyde (POEA/PF) followed by a thermal treatment to promote film crosslinking. The crosslinking process was characterized by Fourier transform infrared and ultraviolet-visible spectroscopic analyses, atomic force microscopy and desorption studies. Sensor analyses were also carried out in order to evaluate cross-linked sensor signal. Results showed that PF resin served as a curing agent, forming a semi-interpenetrating polymer network therefore producing stable films. Although there was a decrease in the sensitivity of sensors with crosslinking, such films are quite stable and can be potentially used in sensors, especially where higher stability is required.Keywords: conductive polymers, sensors, ultrathin films. IntroduçãoSensores químicos usando filmes poliméricos ultrafinos têm recebido grande atenção nos últimos anos devido ao seu baixo custo relativo, possibilidade de miniaturização e diversidade de aplicações, tais como detecção de acidez em frutas, controle de qualidade de alimentos e bebidas, além da possibilidade de ter suas propriedades projetadas em função das necessidades quanto à seletividade e sensibilidade pelo controle da formação do filme e incorporação de outros materiais sensoativos [1,2] . Entre as técnicas utilizadas para obtenção dos filmes ultrafinos, a automontagem oferece muitas vantagens tais como, independência da forma e do tamanho do substrato, o tempo de deposição independe do tamanho do substrato, não há necessidade de usar equipamentos em salas limpas e uma grande quantidade de materiais pode ser automontada [1] .Como as propriedades sensoativas dos filmes ultrafinos dependem da rugosidade, porosidade e espessura é importante controlar tais características durante a produção do filme. Apesar de as propriedades sensoativas destes filmes permitirem largo espectro de aplicações, a perda de material durante o uso é um problema que limita a aplicabilidade e durabilidade de...