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.
Preparation and Electrical Characterization of Gold Nanoparticles-Polypyrrole Hybrid Composites for Application in Methanol Gas SensingAbstract: 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.
IntroduçãoNanopartículas de ouro têm sido bastante usadas em diversas aplicações tecnólogicas por reunir elevada biocompatibilidade, área superficial e potencial interação com sistemas biológicos [1][2][3][4][5] . Por sua vez, os polímeros condutores vêm sendo constantemente aplicados nos últimos anos em dispositivos luminescentes, diodos emissores de luz, atuadores mecânicos do tipo músculos artificiais entre outros [6][7][8] , sendo o polipirrol um excelente sistema para tais implementações [9][10][11] . A síntese de compósitos híbridos do tipo metal-polímero condutor, por sua vez, possibilita com que se tenha uma interação sinergética entre as propriedades de ambos os sistemas interagentes, possibilitando com que a auto-montagem em escala nanométrica dê origem a estruturas em que se tem o completo recobrimento das partículas metálicas pelo polímero condutor, e consequentemente se obtenha elevação na área superficial das partículas distribuídas pela matriz, influenciando finalmente na sensibilidade da mesma.A estabilidade das soluções coloidais contendo nanocompósitos mist...