Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/331513
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.CRUESPUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASpt_BR
dc.descriptionOrientadores: Fabiano Fruett, Cid Marcos Gonçalves de Andradept_BR
dc.descriptionTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computaçãopt_BR
dc.format.extent1 recurso online (114 p.) : il., digital, arquivo PDF.pt_BR
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.languagePortuguêspt_BR
dc.relation.requiresRequisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFpt_BR
dc.typeTESE DIGITALpt_BR
dc.titleSensor de umidade baseado em zeólita para aplicação sob condições ambientais : Humidity sensor based on zeolite for application under environmental conditionspt_BR
dc.title.alternativeHumidity sensor based on zeolite for application under environmental conditionspt_BR
dc.contributor.authorAlcantara, Glaucio Pedro dept_BR
dc.contributor.advisorFruett, Fabiano, 1970-pt_BR
dc.contributor.coadvisorAndrade, Cid Marcos Gonçalvespt_BR
dc.contributor.institutionUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computaçãopt_BR
dc.contributor.nameofprogramPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.subjectUmidade relativapt_BR
dc.subjectSensorpt_BR
dc.subjectZeolitaspt_BR
dc.subject.otherlanguageHumidityen
dc.subject.otherlanguageSensoren
dc.subject.otherlanguageZeoliteen
dc.description.abstractResumo: Este trabalho mostra o desenvolvimento dois diferentes sensores de umidade baseados em zeólitas. No primeiro caso, os sensores capacitivos interdigitais (IDC-S) foram fabricados sobre a superfície de substratos cerâmicos de Al2O3, utilizando distâncias entre eletrodos de 20 ?m e foram revestidos com filmes de zeólita do tipo LTA (Linde Tipo A) com relação Si/Al de 1,28. Espectroscopia de impedância complexa (IS) foi utilizada para medir a resposta do sensor, que foi relacionada com a variação na capacitância dos eletrodos interdigitais e, por sua vez, com as propriedades elétricas das zeólitas. Os sensores baseados em zeólitas foram caracterizados em termos dos efeitos das variações na umidade e temperatura na resposta do sensor. Os resultados mostraram que este sensor proporcionou mudanças de capacitância detectáveis em teores de água muito baixos (até 300 ppmv de H2O em N2), em uma faixa de temperatura variando de 25 a 100 °C, sendo, portanto, adequado para medições de traços de umidade, o qual apresentou (em 25 °C) uma variação relativa na capacitância do sensor de 13,04 %, em comparação aos 22,12%, obtidos de um sensor capacitivo baseado em zeólita A com relação Si/Al = 1,5, descrito na literatura. No segundo caso, foi feita a avaliação de um sensor de umidade baseado na zeólita ZSM-5 (Zeolite Socony Mobil-5). Os sensores capacitivos interdigitais foram fabricados sobre a superfície de substratos cerâmicos de Al2O3, com distância entre eletrodos de 20 ?m, e foram revestidos com filmes de ZSM-5. Os resultados indicaram que o sensor apresentou um bom desempenho (limite de detecção de ~ 7,32% RH) e ainda se mostrou adequado para uso em um amplo intervalo de condições ambientais (~ 39% RH - 96% RH). O sensor desenvolvido neste trabalho demonstra, portanto, uma melhoria no limite de detecção, em comparação com sensores baseados em outros materiais tais como poliamida (limite de detecção de 20% de RH) e TiO2 (limites de detecção de 10% a 30% de RH). Além disso, destaca-se como principal contribuição deste trabalho, o fato de que o sensor capacitivo de umidade proposto nesta tese, o qual foi projetado e desenvolvido utilizando-se Zeólita ZSM-5 como camada de detecção, ter apresentado uma sensibilidade de 73,7 mV/%RH dentro de uma faixa de umidade relativa de 39 a 96%RH, figurando assim uma posição de destaque junto ao rol dos sensores de umidade capacitivos do estado da arte, face ao, por exemplo, sensor de umidade baseado em óxido de grafeno, onde foi obtido uma sensibilidade de 28,4 mV/%RH, dentro de uma faixa de umidade relativa de 30 a 90%RHpt
dc.description.abstractAbstract: This work presents the development of two different zeolite-based moisture sensors. In the first case, interdigital capacitive sensors (IDC-S) were fabricated on the surface of Al2O3 ceramic substrates, using electrode gaps of 20 ?m, and were coated with films of LTA-type (Lind Type A) zeolite with Si/Al ratio of 1.28. Complex impedance spectroscopy (IS) was used to measure the sensor response, which was related to the change in capacitance of the interdigital electrodes and, in turn, to the electrical properties of the zeolites. The zeolite-based sensors were characterized in terms of the effects of changes in humidity and temperature on the sensor response. The results showed that this sensor provided detectable capacitance changes at very low water contents (up to 300 ppmv of H2O in N2), at temperatures ranging from 25 to 100 °C, and was therefore suitable for moisture trace measurements, which presented (at 25°C), a relative change in sensor capacitance of 13.04%, compared to 22.12%, obtained from a capacitive sensor based on zeolite A with Si / Al ratio = 1.5, which has been described by literature. In the second case, evaluation was made of a humidity sensor based on ZSM-5 (Zeolite Socony Mobil - 5) zeolite. Interdigital capacitive sensors were fabricated on the surface of Al2O3 ceramic substrates, with electrode gaps of 20 ?m, and were coated with films of ZSM-5. The results have indicated that the sensor has presented a good performance (detection limit of ~7.32% RH) and, besides, it was suitable for use under a broader range of environmental conditions (~39% RH - 96% RH). Thus, the sensor developed in this work therefore demonstrates an improvement in detection limit compared to sensors based on other materials such as polyamide (20% RH detection limit) and TiO2 (detection limits of 10% to 30% of RH). In addition, the main contribution of this work is the fact that the capacitive humidity sensor proposed in this thesis was designed and developed using Zeolite ZSM-5 as a detection layer, which presented a sensitivity of 73.7 mV /% RH within a relative humidity range of 39 - 96% RH, thus, placing a prominent position next to the list of state-of-the-art capacitive humidity sensors, for example, oxide-based humidity sensor of graphene, where a sensitivity of 28.4 mV /% RH was obtained, within a relative humidity range of 30 - 90% RHen
dc.publisher[s.n.]pt_BR
dc.date.issued2018pt_BR
dc.identifier.citationALCANTARA, Glaucio Pedro de. Sensor de umidade baseado em zeólita para aplicação sob condições ambientais: Humidity sensor based on zeolite for application under environmental conditions. 2018. 1 recurso online (114 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP.pt_BR
dc.description.degreelevelDoutoradopt_BR
dc.description.degreedisciplineEletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônicapt_BR
dc.description.degreenameDoutor em Engenharia Elétricapt_BR
dc.contributor.committeepersonalnameDiniz, José Alexandrept_BR
dc.contributor.committeepersonalnameManera, Leandro Tiagopt_BR
dc.contributor.committeepersonalnameYoshioka, Ricardo Toshinoript_BR
dc.contributor.committeepersonalnameMachado, Nadia Regina Camargo Fernandespt_BR
dc.date.defense2018-03-12T00:00:00Zpt_BR
dc.date.available2018-05-16T20:40:13Z-
dc.date.accessioned2018-05-16T20:40:13Z-
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2018-05-16T20:40:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alcantara_GlaucioPedroDe_D.pdf: 6657412 bytes, checksum: 646615d45bb0b5dbcd522be4027e0b72 (MD5) Previous issue date: 2018en
dc.identifier.urihttp://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/331513-
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

Files in This Item:
File SizeFormat 
Alcantara_GlaucioPedroDe_D.pdf6.5 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.