Neste projeto iremos estudar a influência das morfologias das nanoestruturas de cério pura e dopadas com európio nas suas propriedades sensoriais ao monóxido de carbono. A partir das nanoestruturas nós iremos preparar filmes espessos pela técnica de screen-printing, no qual as caracterizações elétricas dos filmes serão realizadas. A influência das diferentes atmosferas na estrutura de defeitos das amostras de CeO2 dopadas e pura serão investigadas. Para tal, as amostras serão caracterizadas em atmosferas inertes (N2), oxidativas (O2) e redutoras (CO). A espectroscopia de impedância complexa e as medidas elétricas serão utilizadas para obter dados relacionados a sensibilidade, seletividade, e temperatura de trabalho assim como a estrutura de defeitos. Os resultados experimentais serão discutidos em termos da morfologia e do papel do dopante na estrutura, o que irá esclarecer os mecanismos de condução responsáveis pela detecção do gás. Este projeto irá ampliar o nosso conhecimento sobre a preparação de filmes e sobre os mecanismos envolvidos na detecção do monóxido de carbono, podendo resultar em artigos científicos baseados no papel das morfologias e da dopagem com európio nas propriedades de detecção de gás de materiais baseados na matriz de dióxido de cério. (AU)

O monóxido de carbono, por ser um gás altamente tóxico e de difícil detecção pelo ser humano, é responsável anualmente por milhares de mortes ao redor do mundo, podendo ser evitadas por meio do uso de sensores de gás. Assim sendo, a presente proposta tem por objetivo estudar as propriedades sensoras de matrizes de dióxido de cério dopadas com európio sintetizadas pelo método solvotermal assistido por micro-ondas com diferentes morfologias (cubos, poliedros, bastões), a partir das quais serão fabricados filmes sensores com o auxílio de um dispositivo eletrônico de deposição baseado em atuadores piezoelétricos, visando a sua aplicação em dispositivos sensores de monóxido de carbono. Os materiais preparados terão suas propriedades estruturais e morfológicas caracterizadas por difratometria de raios-X, espectroscopia Raman, infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, área de superfície específica e microscopia eletrônica de transmissão. Os filmes sensores, depositados sobre substratos de alumina com eletrodos interdigitados de platina, serão caracterizados utilizando as mais modernas técnicas existentes a nível atômico, estrutural, morfológico e elétrico, tais como espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X, espectroscopia de impedância, entre outros. O desempenho dos filmes sensores com relação à sua sensibilidade, tempo de resposta e recuperação, seletividade e temperatura de trabalho será avaliado em atmosferas de gases oxidantes e redutores em câmara sensora desenvolvida e patenteada pelo grupo (PI20150103953 - Argentina), com temperatura e atmosferas controladas. Portanto, os resultados experimentais serão correlacionados a estudos teóricos e possibilitará um profundo entendimento entre estrutura e propriedade, com foco na otimização do desempenho dos materiais sensores por meio da compreensão entre as relações de terminações das superfícies, composição, defeitos e mecanismos de condução desenvolvidos pelo material semicondutor fabricado. (AU)