Caracterização e detecção de pesticidas por espectroscopia SERS

Detecção e caracterização de pesticidas por espectroscopia SERS. O projeto visa a análise detalhada de diferentes pesticidas pelo estudo dos espectros SERS em diferentes condições, como a variação da concentração, uso de nanopartículas metálicas de Au ou Ag, análise das moléculas dentro de um complexo de inclusão e variação da aplicação de potencial sobre os analitos (SERS eletroquímico).

Catálise Plamônica Assimétrica

A catálise plasmônica assimétrica é um processo químico que ocorre na superfície de nanopartículas metálicas e grafeno. As vantagens da catálise plasmônica assimétrica incluem a capacidade de aumentar a velocidade de reações químicas, reduzir a quantidade de reagentes necessários para completar uma reação e permitir a síntese seletiva de produtos específicos. Além disso, essa técnica de catálise pode ser realizada em condições ambientais suaves, tornando-a uma alternativa mais sustentável e econômica para outros processos catalíticos convencionais.

Ligações de Hidrogênio em Líquidos Iônicos – Espectroscopia Vibracional e Propriedades Físicas

Estudo espectroscópico de líquidos ionicos funcionalizados com o objetivo de correlacionar mudanças estruturais no cátion e as propriedades físico químicas adquiridas com essas modificações. Tem-se como objetivo do projeto a compreensão do balanço de interações nesses sistemas e consequente racionalização da propriedade com a inserção de grupos éteres na cadeia lateral de cations imidazolicos.

Fotocatálise plasmônica mediada por nanoestruturas de Au, Ag, Pd e Pt investigada por Espectroscopia Raman intensificada por superfícies (SERS)

O projeto visa o estudo do mecanismo e da cinética de reações mediadas por fotocatálise plasmônica através da espectroscopia Raman intensificada por superfícies (SERS). São estudadas as performances catalíticas de nanopartículas metálicas (especialmente ouro, prata, paládio e platina), com formatos isotrópicos e anisotrópicos em reações induzidas por plasmon e investigadas in situ por SERS.

Orientador: Prof. Dr. Rômulo Augusto Ando

Espectroscopia SERS de Complexos de Inclusão para Aplicação em Detecção de Pesticidas

Transições de Fase e Estrutura de Solventes Eutéticos Profundos

Neste projeto, serão obtidos espectros vibracionais em função da composição e temperatura a fim de explorar o diagrama de fases sob o ponto de vista microscópico, acompanhando as mudanças estruturais em ambas as fases sólida e líquida dos componentes e da solução resultante. Identificando a ruptura das estruturas dos componentes originais e as novas interações específicas responsáveis pelo grande desvio da idealidade.

Solventes Eutéticos Profundos e Líquidos Iônicos para Captura de SO₂ e CO₂

O dióxido de enxofre (SO₂) e o dióxido de carbono (CO₂) são gases agressivos ao meio ambiente que ainda apresentam alta emissão por fontes antropogênicas. Desta forma, deseja-se estudar solventes eutéticos profundos, uma classe de materiais com propriedades análogas às de líquidos iônicos, como um novo meio para a captura e a conversão in situ destes gases. Isto é realizado através das técnicas de espectroscopia Raman e espectroscopia no infravermelho, com suporte de cálculos baseados na teoria do funcional da densidade (DFT) e simulações de dinâmica molecular, o que permite, sobretudo, elucidar as interações gás-solvente.

Estruturas plasmônicas e técnicas espectroscópicas intensificadas: aplicações em análises de poluentes orgânicos.

Propriedades Físicas e Termodinâmicas de Solventes Eutéticos Profundos
Utilizar espectroscopia vibracional, Raman e Infravermelho para o estudo das interações intermoleculares em solventes eutéticos profundos e investigar as propriedades físicas e termodinâmicas de solventes eutéticos profundos, incluindo viscosidade, densidade, ponto de fusão e entalpias de mistura. Pretende-se correlacionar o estudo espectroscópico com o estudo macroscópico de propriedades dos solventes eutéticos profundos.

Complexos de Inclusão de Fármacos e Pesticidas com Ciclodextrinas Funcionalizadas: Caracterização e Aplicação em Espectroscopia SERS.

Compostos de interesse ambiental e/ou industrial são utilizadas como moléculas modelo para a síntese de complexos de inclusão com ciclodextrinas de diversos tamanhos de cavidade. Juntamente com a caracterização completa dos complexos, são feitos os estudos espectroscópicos destes, sendo a técnica principal a Espectroscopia Raman Intensificada por Superfície (SERS – Surface Enhanced Raman Spectroscopy).

Em construção

Em construção

Estrutura e Dinâmica Intermolecular Coletiva de Solventes Eutéticos Profundos.

Estudo teórico de solventes eutéticos profundos, em especial o sistema 1:1,5 entre cloreto de etilamônio e ureia. Estamos interessados na dinâmica molecular desse sistema para entendermos propriedades importantes, como o coeficiente de transporte e o papel das ligações de hidrogênio

Físico-química

Investigação Teórica do Efeito Químico na Intensificação SERS via Cálculos Multiconfiguracionais.

O projeto visa analisar teoricamente a contribuição do efeito químico na intensificação observada nos espectros SERS, particularmente para descrever a transferência de carga entre a superfície metálica e o analito. A investigação é feita empregando métodos de química computacional baseados na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) e métodos multiconfiguracionais (CASSCF, CASPT2 e NEVPT2). O estudo teórico é baseado em espectros SERS experimentais já obtidos no laboratório, focando em benzonitrilas para-halogenadas adsorvidas em superfície de prata, nos quais há evidências da formação de espécies radicalares.

Desenvolvimentos de metodologias de sínteses de nanopartículas plasmônicas quirais: possibilidades de aplicações em detecção química e catálise assimétrica.

Solventes eutéticos profundos para a captura de SO₂.

Absorção de SO₂ por solventes eutéticos profundos (DES) baseados em sais quaternários de amônia. Faço a síntese de solventes eutéticos profundos com diferentes sais quaternários de amônia com o objetivo de estudar a interação que ocorre entre os componentes do solvente quando este é formado, além da interação entre o solvente e o SO₂ quando este é absorvido pelo líquido através de análises espectroscópicas de Raman e IR.

Solventes Eutéticos Profundos para a Captura de CO₂: Propriedades Termodinâmicas e Espectroscopia Vibracional.

Captura de CO₂ e SO₂ por solventes eutéticos profundos a base de alcanolaminas através de Espectroscopia vibracional, propriedades termodinâmicas e cálculos DFT. Um estudo sistemático da capacidade de absorção de CO₂ e SO₂, por diferentes DES, combinando desde medidas de espectroscopia vibracional a medidas de propriedades termodinâmicas. Assim, visa-se entender a natureza das interações que governam a captura de gases pelos compostos. Para isso, utiliza-se de cálculos de DFT para sustentar os resultados experimentais. Por fim, pretende-se avaliar os DES como meios para a conversão do CO₂ e SO₂ para produtos de valor agregado.

Uso de processos oxidativos avançados na síntese de Quantum Dots de Grafeno (GQDs)
Estudo de metodologias de síntese de quantum dots de grafeno (GQDs) através de processos oxidativos avançados (POAs) com reações foto fenton e fenton, utilizando-se como precursores diferentes materiais de carbono como grafite, grafeno oxidado e ácido cítrico caracterizados por Microscopia Hyperspectral para captura de dióxido de carbono.

E-mail: isabela.vic@usp.br

Efeitos da foto e termodegradação artificial acelerada em microplásticos.

Caracterização química por microscopia Raman e física por Microscopia eletrônica de varredura (MEV) de microplásticos (MPs) expostos aos tratamentos de envelhecimento artificial acelerado por radiação ultravioleta (UV-A/B e UV-C) e térmico durante o período de 4000 h, com fins de comparação dos espectros Raman entre MPs pristinos e degradados, e suas morfologias.

Uso de Processos Oxidativos Avançados (POAs) na síntese de Quantum Dots de Grafeno (GQDs).

Esse estudo baseia-se na síntese de Quantum Dots de Grafeno (GQDs) por meio de Processos Oxidativos Avançados (POAs) e inicialmente isso será feito por meio do uso de ozônio, reação Fenton e fotocatálise à base de TiO2, buscando a utilização do nanomaterial sintetizado em drug-delivery e em aplicações ambientais (na detecção e adsorção de metais pesados).