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dc.creatorBombardi, Franciele Mendes de Lima-
dc.date.accessioned2025-05-30T18:34:54Z-
dc.date.available2025-05-30T18:34:54Z-
dc.date.issued2025-03-25-
dc.identifier.citationBOMBARDI, Franciele Mendes de Lima. Sensor plasmônico de fibra ótica plástica em u para glifosato em água. 2025. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37012-
dc.description.abstractThis work reports the development of a U-shaped plasmonic fiber optic sensor for detecting glyphosate, a possible human carcinogen, in water. The sensor uses the localized surface plasmon resonance (LSPR) effect to detect the presence of the herbicide. Cysteamineencapsulated gold nanoparticles (cys-AuNPs) were synthesized and deposited on the surface of the polymeric optical fiber using the dip-coating technique. The interaction between glyphosate and the nanostructured film was analyzed with optical techniques. The results showed that the sensor presented a significant response to the presence of glyphosate in water, with a limit of detection (LOD) of 17 nM (or 2.9 μg/L). This LOD is comparable to those obtained by other techniques, such as high-performance liquid chromatography (HPLC), and complies with most international standards for water potability. The sensor also proved to be reproducible and specific for glyphosate and not being affected by other compounds present in the water, such as aminomethylphosphonic acid (AMPA) and glufosinate-ammonium. In addition, the dip-and-dry technique allowed the detection of the herbicide for field application, with subsequent analysis in the laboratory, without loss of sensitivity for up to three weeks. The study of the glyphosate interaction for different deposition times of the cys-AuNPs film on polymethyl methacrylate (PMMA) sheets demonstrated that films with 37% surface coverage, obtained with a 30 s deposition time, favor the interaction with the analyte and increase the sensor sensitivity. Characterization by surface enhanced raman spectroscopy (SERS) and scanning electron microscopy (SEM) confirmed this observation, indicating an enhanced interaction between the cys-AuNPs and glyphosate. The developed sensor has great potential for application in water quality monitoring, especially in detecting glyphosate at low concentrations. The technique has advantages such as fast detection, low cost, portability, and specificity, making it promising for developing real-time and in situ detection systems.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectGlifosato - Detecçãopt_BR
dc.subjectNanopartículaspt_BR
dc.subjectRessonância plasmônica de superfíciept_BR
dc.subjectFibras ópticas plásticaspt_BR
dc.subjectDetectorespt_BR
dc.subjectFilmes finospt_BR
dc.subjectPolimetilmetacrilatopt_BR
dc.subjectRaman, Espectroscopia dept_BR
dc.subjectGlyphosate - Detectionpt_BR
dc.subjectNanoparticlespt_BR
dc.subjectSurface plasmon resonancept_BR
dc.subjectPlastic optical fiberspt_BR
dc.subjectDetectorspt_BR
dc.subjectThin filmspt_BR
dc.subjectPolymethylmethacrylatept_BR
dc.subjectRaman spectroscopypt_BR
dc.titleSensor plasmônico de fibra ótica plástica em u para glifosato em águapt_BR
dc.title.alternativePlasmonic u-shaped plastic optical fiber sensor for glyphosate in waterpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoO presente trabalho relata o desenvolvimento de um sensor de fibra ótica plasmônico em forma de U para detecção, em água, de glifosato, possivelmente cancerígeno para humanos. O sensor utiliza o efeito de ressonância de plásmons de superfície localizados (LSPR) para detectar a presença do herbicida. Nanopartículas de ouro encapsuladas com cisteamina (cis-AuNP) foram sintetizadas e depositadas na superfície de uma fibra ótica polimérica por meio da técnica de deposição-por-imersão. A interação entre o glifosato e o filme nanoestruturado foi analisada com técnicas óticas. Os resultados mostraram que o sensor apresentou uma resposta significativa à presença de glifosato em água, com um limite de detecção (LOD) de 17 nM (ou 2,9 μg/L). Este LOD é comparável aos obtidos por outras técnicas, como a cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC), e está em conformidade com a maioria dos padrões internacionais de potabilidade da água. O sensor também se mostrou reprodutível e específico para glifosato, não sendo afetado pela presença de outros compostos presentes na água, como o ácido amino metil fosfônico (AMPA) e glufosinato de amônio. Além disso, a técnica imersão-e-secagem permitiu a detecção do herbicida visando a aplicação em campo, com posterior análise em laboratório, sem perda de sensibilidade por até três semanas. O estudo da interação do glifosato para diferentes tempos de deposição do filme de cis-AuNPs em lâminas de polimetilmetacrilato (PMMA) demonstrou que filmes com uma cobertura de 37% da superfície, obtidos com tempo de deposição de 30 segundos, favorecem a interação com o analito e aumentam a sensibilidade do sensor. A caracterização por espectroscopia Raman amplificada de superfície (SERS) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) confirmou essa observação, indicando uma maior interação entre as cis-AuNPs e o glifosato. O sensor desenvolvido apresenta grande potencial para aplicação na detecção de glifosato em baixas concentrações. A técnica apresenta vantagens como detecção rápida, baixo custo, portabilidade e especificidade, tornando-a promissora para o desenvolvimento de sistemas de detecção em tempo real e in situ.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0001-5149-482Xpt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3880966036642159pt_BR
dc.contributor.advisor1Fabris, José Luís-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-5630-1193pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1133118124160525pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Muller, Márcia-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4463-3526pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7757984300428347pt_BR
dc.contributor.referee1Lukasievicz, Gustavo Vinicius Bassi-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-6754-7057pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0887238451552545pt_BR
dc.contributor.referee2Silva, Jean Carlos Cardozo da-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-2310-9159pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9949032159595994pt_BR
dc.contributor.referee3Martins Filho, Joaquim Ferreira-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-6972-6913pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1322699438617278pt_BR
dc.contributor.referee4Fabris, José Luís-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0001-5630-1193pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/1133118124160525pt_BR
dc.contributor.referee5Roman, Lucimara Stolz-
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/0000-0001-6567-5920pt_BR
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/4882090058522429pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial

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