Mecanoquímica como ferramenta na preparação de nanomateriais multimetálicos

Resumo

O presente trabalho é dedicado a síntese mecanoquímica no estado-sólido de nanopartículas (NPs) multimetálicas. A associação de mais de um elemento irá expandir vastamente o panorama das propriedades dos materiais preparados, consequentemente ampliando as suas aplicações tecnológicas. As nanopartículas metálicas serão sintetizadas a partir da abordagem bottom-up, através da moagem dos precursores metálicos em proporções adequadas. A redução química irá ocorrer pela adição de um agente redutor sólido. As NPs serão formados pela adição de metais preciosos (Au, Ag e Pd) e outros metais cataliticamente ativos (Ni e Cu), podendo ser constituido de até cinco elementos. O tipo de agente redutor (forte/fraco) na formação, composição elementar e distribuição nas NPs serão estudados, assim como a ordem de adição do precursor metálico (one-pot ou em etapas). Isso irá permitir identificar as condições dominantes para um controle bem sucedido das propriedades físico-químicas das nanoestruturas finais. O tamanho e a forma das partículas serão estudadas pela técnica TEM. A distribuição atômica sobre as NPs será elucidada por EDS-STEM. Espectroscopias de raio-X (XPS e XAS) serão usadas para sondar a estrutura local e ambiente químico. As fases cristalinas serão identificadas por difração de raios-X de pó e espalhamento total, utilizando PDF (função de distribuição de pares) para entender a formação das NPs no estágio inicial e desordem. UV-VIS DRS será usada quando metais plasmônicos (Au, Ag e Cu) constituírem a nanoestrutura. Estudos in situ (XAS, PXDR, PDF) estão previstos para estudar o mecanismo de formação das NPs multimetálicas sob condições mecanoquímicas. Os materiais serão testados em reações modelo para sondar sua estrutura-atividade. (AU)