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.

Estudo espectroscópico vibracional das interações de líquidos iônicos com sólidos porosos.

Neste projeto pretende-se investigar a dispersão/solubilização de diferentes sólidos porosos, da classe dos ZIFs (zeolitic imidazolate frameworks) em vários líquidos iônicos, combinando as propriedades de fluidez e porosidade, com o intuito de otimizar a capacidade e a seletividade frente a adsorção de gases, em particular o CO₂. Serão realizados estudos de caracterização espectroscópica vibracional dos materiais, estudos de adsorção de CO₂ por gravimetria e determinação dos parâmetros termodinâmicos usando os dados da solubilidade de CO₂ nas amostras

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

Investigação da atividade SERS e catalítica de nanoestruturas plasmônicas
Plasmons de superfície são modos oscilantes coletivos dos elétrons da banda de condução exibidos por Au, Ag e Cu, e podem ser excitados pelo campo eletromagnético da luz. A excitação e decaimento de plasmons de superfície em nanopartículas permite o monitoramento in situ e a investigação de fotocatálise induzida por plasmons por meio de espectroscopia Raman intensificada por superfície (SERS). Essa linha de pesquisa investiga o emprego de nanopartículas plasmônicas aplicadas ao monitoramento in situ de processos catalíticos plasmon-induzidos e a elucidação dos mecanismos de reação

Investigação do mecanismo de transferência de carga em superfícies metálicas na intensificação SERS/SERRS

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.

Espectroscopia Raman Intensificada por Superfícies e Efeito Plasmônico Aplicados na Detecção do Carcinoma Mamário.

Título do projeto: Investigação das interações intermoleculares em pares frustrados de Lewis por espectroscopia vibracional
Pares frustrados de Lewis (FLPs) são combinações de ácidos e bases de Lewis impedidos estericamente de formar um aduto clássico de Lewis, tais sistemas possuem um grande potencial de uso como catalisadores por fornecerem um meio reativo capaz de interagir com pequenas moléculas. FLPs intermoleculares fornecem esse meio através da aproximação entre o ácido e a base de Lewis, o que significa que interações intermolaculares são cruciais para manter os pares de Lewis próximos e, consequentemente, dar originar à cavidade reativa. Este projeto tem por objetivo estudar interações intermoleculares responsáveis pela formação de FLPs através da espectroscopia vibracional e cálculos teóricos

Síntese de Nanopartículas Metálicas em Solventes Eutéticos Profundos.
Estudo de nanopartículas metálicas sintetizadas na presença de Solventes Eutéticos Profundos derivados de ácidos orgânicos e Líquidos Iônicos contendo grupos funcionais como nitrila e sulfeto através da espectroscopia SERS para investigação das espécies adsorvidas no metal, com o objetivo de compreender a nível molecular a interação entre os solventes neotéricos e a superfície metálica, visando o estudo do papel desses solventes na síntese das nanopartículas e estudo do efeito sinérgico dos nanomateriais para aplicações em plasmônica e catálise

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

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

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.

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

Complexos de inclusão para a caracterização e detecção de pesticidas por espectroscopia SERS

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.

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).

Complexos de Inclusão para a Detecção de Pesticidas por Espectroscopia SERS.

Grande parte dos pesticidas não possuem bom sinal Raman, de modo a permitir a detecção destes quando em quantidades muito pequenas. Assim, o objetivo é estudar o uso de moléculas macrocíclicas em complexos de inclusão com poluentes, juntamente com nanopartículas de metais nobres para auxiliar na detecção seletiva de pesticidas em amostras por meio de espectroscopia SERS

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.