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Materiais híbridos contendo nanopartículas metálicas para aplicações catalíticas

Processo: 15/21366-9
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2016
Data de Término da vigência: 30 de abril de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Pedro Henrique Cury Camargo
Beneficiário:Pedro Henrique Cury Camargo
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Auxílio(s) vinculado(s):17/50118-9 - Plasmonic nanoparticles supported on semiconductors and its applications in photocatalysis, AP.R SPRINT
Assunto(s):Nanopartículas  Plasmônica  Óxidos metálicos  Catálise  Materiais nanoestruturados 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:catálise | metais nobres | Nanopartículas | óxidos metálicos | Plasmônica | nanomateriais

Resumo

Este projeto propõe a utilização de metodologias simples, versáteis e ambientalmente corretas para a obtenção de materiais híbridos à base de óxidos metálicos apresentando propriedades controladas decorados com nanopartículas metálicas. Especificamente, focaremos nos seguintes sistemas: TiO2, Cu2O, CuO, MnO2, WO3 e óxido de grafeno (GO), que poderão ser sintetizados em diferentes morfologias (esferas, fios, cubos, octaedros, dendritos e estruturas bidimensionais) para posterior deposição de nanopartículas metálicas (Au, Ag, Pd, Pt, Rh e Ir) sobre suas superfícies. Os materiais híbridos serão produzidos através de uma abordagem baseada no crescimento mediado por semente na qual o óxido atua como template físico para deposição do metal oriundo da redução do seu íon precursor correspondente. Em uma próxima etapa, os materiais híbridos serão utilizados como catalisadores para uma variedade de reações relevantes no contexto da síntese química. Em particular, nos concentraremos em quatro abordagens catalíticas: i) catálise heterogênea "convencional" (redução do 4-nitrofenol, acoplamento de Suzuki, oxidação de compostos modelo em fase líquida; ii) eletrocatálise (reações relevantes no contexto de células combustíveis); iii) fotocatálise (degradação oxidativa de corantes mediada por luz visível); e iv) catálise plasmônica (intensificação de processos catalíticos pela excitação dos plasmon de superfície em nanopartículas de Ag e Au). Como os nanomateriais obtidos neste projeto terão características controladas, possibilitam investigação sistemática de como suas atividades catalíticas variam em função dos parâmetros físico-químicos que os definem (tamanho, composição, estrutura e arquitetura). (AU)

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Publicações científicas (34)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
RODRIGUES, THENNER S.; DA SILVA, ANDERSON G. M.; ALVES, RAFAEL S.; DE FREITAS, ISABEL C.; OLIVEIRA, DANIELA C.; CAMARGO, PEDRO H. C.. Controlling Reduction Kinetics in the Galvanic Replacement Involving Metal Oxides Templates: Elucidating the Formation of Bimetallic Bowls, Rattles, and Dendrites from Cu2O Spheres. PARTICLE & PARTICLE SYSTEMS CHARACTERIZATION, v. 35, n. 5, SI, . (15/26308-7, 15/21366-9)
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GUALTEROS, JESUS A. D.; GARCIA, MARCO A. S.; DA SILVA, ANDERSON G. M.; RODRIGUES, THENNER S.; CANDIDO, EDUARDO G.; E SILVA, FELIPE A.; FONSECA, FABIO C.; QUIROZ, JHON; DE OLIVEIRA, DANIELA C.; CORDOBA DE TORRESI, SUSANA I.; et al. Synthesis of highly dispersed gold nanoparticles on Al2O3, SiO2, and TiO2 for the solvent-free oxidation of benzyl alcohol under low metal loadings. Journal of Materials Science, v. 54, n. 1, p. 238-251, . (17/12407-9, 15/21366-9, 14/50279-4, 14/09087-4)
GEONMONOND, RAFAEL S.; DA SILVA, ANDERSON G. M.; RODRIGUES, THENNER S.; DE FREITAS, ISABEL C.; ANDO, ROMULO A.; ALVES, TIAGO V.; CAMARGO, PEDRO H. C.. Addressing the Effects of Size-dependent Absorption, Scattering, and Near-field Enhancements in Plasmonic Catalysis. CHEMCATCHEM, v. 10, n. 16, p. 3447-3452, . (15/26308-7, 15/21366-9)
FIORIO, JHONATAN L.; ARAUJO, THAYLAN P.; BARBOSA, EDUARDO C. M.; QUIROZ, JHON; CAMARGO, PEDRO H. C.; RUDOLPH, MATTHIAS; HASHMI, A. STEPHEN K.; ROSSI, LIANE M.. Gold-amine cooperative catalysis for reductions and reductive aminations using formic acid as hydrogen source. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 267, . (15/11452-5, 15/21366-9, 15/26308-7, 16/17866-9, 17/07564-8, 16/16738-7)
FIORIO, JHONATAN L.; BARBOSA, EDUARDO C. M.; KIKUCHI, DANIELLE K.; CAMARGO, PEDRO H. C.; RUDOLPH, MATTHIAS; HASHMI, A. STEPHEN K.; ROSSI, LIANE M.. Piperazine-promoted gold-catalyzed hydrogenation: the influence of capping ligands. CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 10, n. 7, p. 1996-2003, . (16/16738-7, 15/26308-7, 15/21366-9, 15/11452-5)
BARBOSA, EDUARDO C. M.; PARREIRA, LUANNA S.; DE FREITAS, ISABEL C.; AVEIRO, LUCI R.; DE OLIVEIRA, DANIELA C.; DOS SANTOS, MAURO C.; CAMARGO, PEDRO H. C.. Pt-Decorated TiO2 Materials Supported on Carbon: Increasing Activities and Stabilities toward the ORR by Tuning the Pt Loading. ACS APPLIED ENERGY MATERIALS, v. 2, n. 8, p. 5759-5768, . (15/21366-9, 15/26308-7, 16/00819-8, 15/11452-5, 17/21846-6)
SANTOS, WAGNER C. C.; DIAS, KEVIN A.; SANTOS, LEIDAIANY P.; KISUKURI, CAMILA M.; RODRIGUES, THENNER S.; GEONMONOND, RAFAEL S.; CAMARGO, PEDRO H. C.; ANDRADE, LEANDRO H.. Evaluating Gold and Selenium Chemistry for Selective Transformations of Lignin Model Compounds. ADVANCED SYNTHESIS & CATALYSIS, v. 360, n. 7, p. 1376-1383, . (15/21366-9, 14/22457-5)
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GEONMONOND, RAFAEL S.; QUIROZ, JHON; ROCHA, GUILHERME F. S. R.; OROPEZA, FREDDY E.; RANGEL, CLARA J.; RODRIGUES, THENNER S.; HOFMANN, JAN P.; HENSEN, EMIEL J. M.; ANDO, ROMULO A.; CAMARGO, PEDRO H. C.. Marrying SPR excitation and metal-support interactions: unravelling the contribution of active surface species in plasmonic catalysis. NANOSCALE, v. 10, n. 18, p. 8560-8568, . (15/26308-7, 15/21366-9)
DA SILVA, ANDERSON G. M.; BATALHA, DANIEL C.; RODRIGUES, THENNER S.; CANDIDO, EDUARDO G.; LUZ, SULUSMON C.; DE FREITAS, ISABEL C.; FONSECA, FABIO C.; DE OLIVEIRA, DANIELA C.; TAYLOR, JASON G.; CORDOBA DE TORRESI, SUSANA I.; et al. Sub-15 nm CeO2 nanowires as an efficient non-noble metal catalyst in the room-temperature oxidation of aniline. CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 8, n. 7, p. 1828-1839, . (14/50279-4, 14/09087-4, 15/26308-7, 15/21366-9)
DA SILVA, ANDERSON G. M.; RODRIGUES, THENNER S.; CORREIA, VALQUIRIO G.; ALVES, TIAGO V.; ALVES, RAFAEL S.; ANDO, ROMULO A.; ORNELLAS, FERNANDO R.; WANG, JIALE; ANDRADE, LEANDRO H.; CAMARGO, PEDRO H. C.. Plasmonic Nanorattles as Next-Generation Catalysts for Surface Plasmon Resonance-Mediated Oxidations Promoted by Activated Oxygen. ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, v. 55, n. 25, p. 7111-7115, . (15/21366-9, 13/19861-6)
RODRIGUES, THENNER S.; DA SILVA, ANDERSON G. M.; GONCALVES, MARIANA C.; FAJARDO, HUMBERTO V.; BALZER, ROSANA; PROBST, LUIZ F. D.; DA SILVA, ALISSON H. M.; ASSAF, JOSE M.; CAMARGO, PEDRO H. C.. Catalytic Properties of AgPt Nanoshells as a Function of Size: Larger Outer Diameters Lead to Improved Performances. Langmuir, v. 32, n. 36, p. 9371-9379, . (15/21366-9)
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DA SILVA, ANDERSON G. M.; RODRIGUES, THENNER S.; CANDIDO, EDUARDO G.; DE FREITAS, ISABEL C.; DA SILVA, ALISSON H. M.; FAJARDO, HUMBERTO V.; BALZER, ROSANA; GOMES, JANAINA F.; ASSAF, JOSE M.; DE OLIVEIRA, DANIELA C.; et al. Combining active phase and support optimization in MnO2-Au nanoflowers: Enabling high activities towards green oxidations. Journal of Colloid and Interface Science, v. 530, p. 282-291, . (15/26308-7, 15/21366-9)
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QUIROZ, JHON; BARBOSA, EDUARDO C. M.; ARAUJO, THAYLAN P.; FIORIO, JHONATAN L.; WANG, YI-CHI; ZOU, YI-CHAO; MOU, TONG; ALVES, TIAGO V.; DE OLIVEIRA, DANIELA C.; WANG, BIN; et al. Controlling Reaction Selectivity over Hybrid Plasmonic Nanocatalysts. Nano Letters, v. 18, n. 11, p. 7289-7297, . (15/26308-7, 17/07564-8, 16/16738-7, 15/21366-9, 16/17866-9, 15/11452-5)
MATTOS, GABRIEL J.; SALAMANCA-NETO, CARLOS A. R.; BARBOSA, EDUARDO C. M.; CAMARGO, PEDRO H. C.; DEKKER, ROBERT F. H.; BARBOSA-DEKKER, ANELI M.; SARTORI, ELEN R.. A photoelectrochemical enzyme biosensor based on functionalized hematite microcubes for rutin determination by square-wave voltammetry. Microchimica Acta, v. 188, n. 1, . (15/26308-7, 15/21366-9, 15/11452-5)
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