Pesquisadores da UFSCar desenvolvem sensor de ozônio altamente seletivo

Próximo ao solo, gás pode ser extremamente tóxico

Embora estejamos acostumados a associar o ozônio à nossa proteção - já que, em altas altitudes, é essencial para filtrar e amenizar os efeitos da radiação ultravioleta -, o gás é extremamente tóxico quando inalado. Assim, a necessidade de monitoramento e controle ambiental de gases poluentes na atmosfera motivou pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) a desenvolver um sensor de ozônio mais seletivo - ou seja, mais sensível ao ozônio e capaz de diferenciá-lo de outros gases - e de produção mais simples e barata do que os dispositivos já existentes.

Em regiões próximas ao solo, o ozônio é gerado principalmente a partir da emissão de veículos automotores e processos industriais. Dados da Cetesb (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo) frequentemente indicam níveis superiores ao máximo recomendado pela Organização Mundial da Saúde (OMS), particularmente na região metropolitana da cidade de São Paulo, o que favorece o aparecimento de doenças respiratórias. Considerando esse contexto, o novo sensor de ozônio é um dos resultados da pesquisa de Yina Julieth Onofre Ramirez, desenvolvida no Programa de Pós-Graduação em Física (PPGF) da UFSCar, sob a orientação de Marcio Peron Franco de Godoy e Luis Fernando da Silva, ambos do Departamento de Física (DF) da Universidade.


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O sensor desenvolvido é baseado no comportamento elétrico de um filme fino de óxido de zinco contendo 5% de cobalto (ZnCoO), produzido por uma técnica de síntese relativamente simples e com grande apelo industrial: a spray pirólise. A presença de uma pequena quantidade de ozônio (20 partes por bilhão - ppb -, quando o máximo recomendado pela OMS é 100 ppb) na atmosfera causa aumento substancial da resistência elétrica desse material. Esse aumento é devido a efeitos de superfície associados à transferência de elétrons do filme de ZnCoO para a atmosfera, que cessam assim que o ozônio é removido. Quando colocado em atmosferas contendo outros poluentes - tais como monóxido de carbono, amônia ou óxido nitroso -, as alterações na resistência elétrica do sensor provocadas por esses outros gases são desprezíveis.

Os resultados da pesquisa, financiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), foram publicados recentemente na revista Applied Surface Science (http://bit.ly/2IrlQMf) e contaram com a colaboração de outros pesquisadores da UFSCar (Elson Longo da Silva, professor no Departamento de Química, e Ariadne Catto, pós-doutoranda no DF), do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (Valmor Mastelaro, docente no IFSC-USP) e da Université Aix-Marseille, na França. O trabalho continua em andamento, visando otimizar o funcionamento do sensor e, também, compreender mais profundamente os processos associados.




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