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3D-NanoREV: estudos ambientais 3D em nanoescala da engenharia de microestrutura de luminóforos à base de vanadatos

Processo: 22/03442-3
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de dezembro de 2022 - 30 de novembro de 2026
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Convênio/Acordo: ANR
Pesquisador responsável:Paulo Cesar de Sousa Filho
Beneficiário:Paulo Cesar de Sousa Filho
Pesq. responsável no exterior: Thierry Gacoin
Instituição no exterior: École Polytechnique, França
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Pesquisadores associados:René Alfonso Nome Silva
Assunto(s):Materiais nanoestruturados  Escala nanométrica  Elementos da série dos lantanídeos  Luminescência  Nanopartículas  Terras raras 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:in Situ TEM | Lanthanides | luminescence | nanoparticles | optical sensing | rare earths | Química de Sólidos; Nanomateriais

Resumo

Vanadatos de terras raras são materiais luminescentes clássicos que se mantêm como matrizes onipresentes tanto em aplicações ópticas, como sensoriamento térmico e químico excitado por radiação do ultravioleta ao infravermelho próximo, como na exploração de atividade catalítica nanoenzimática. A riqueza composicional, redox e microestrutural de vanadatos de terras raras nanoestruturados (NanoREV) permite não só o design de novos materiais multifuncionais mas também novas inspirações para a compreensão de mecanismos de estado sólido e de cristalização em nanoescala. Nesse sentido, estudos in situ 3D por microscopia eletrônica de transmissão (TEM) sob atmosfera e temperatura controladas consistem em uma abordagem poderosa para uma análise abrangente de informações morfológicas, químicas e estruturais, que podem ser posteriormente expandidas para a manipulação das propriedades de outras classes de materiais inorgânicos. Dessa forma, o projeto 3D-NanoREV é focado na compreensão fundamental de processos de cristalização, agregação e formação de nanoporos/bolhas ("nanovoiding") em nanopartículas inorgânicas visando ao controle preciso de sua superfície e de sua engenharia microestrutural, combinando síntese química, técnicas avançadas de TEM e simulações teóricas. Utilizando vanadatos de terras raras como modelos e como sistemas-alvo, busca-se transferir os mecanismos e informações coletadas in situ às condições de laboratório, de modo a se atingir um design racional das propriedades das partículas. O comportamento em nanoescala das nanopartículas de vanadatos será analisado em paralelo com informações ópticas a partir de espectroscopia de lantanídeos e com propriedades estruturais das partículas em conjunto, visando ao desenvolvimento de novos materiais funcionais para aplicações emergentes em termometria, sensoriamento químico e catálise. (AU)

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Publicações científicas
(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)
PERRELLA, RAFAEL VIEIRA; MOHAMMEDI, RABEI; KUHNER, ROBIN; CARDONE, CHRISTOPHE; LARQUET, ERIC; ALEXANDROU, ANTIGONI; DE SOUSA FILHO, PAULO CESAR; GACOIN, THIERRY. Simple Postsynthesis Thermal Treatment toward High Luminescence Performance of Rare Earth Vanadate Nanoparticles. Crystal Growth & Design, v. 23, n. 8, p. 8-pg., . (19/23398-6, 17/19909-0, 22/03442-3)
BRITO, MILENA LIMA; HUBAND, STEVEN; WALKER, MARC; WALTON, RICHARD I.; FILHO, PAULO C. DE SOUSA. Nanoporous YVO4 as a luminescent host for probing molecular encapsulation. CHEMICAL COMMUNICATIONS, v. 59, n. 76, p. 4-pg., . (18/08334-9, 22/03442-3)

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