Revelando a eletrodinâmica RC quântica de moléculas heterocíclicas push-pull pi-conjugadas a traves da espetroscopia de capacitância eletroquímica derivada da impedância

• Processo: 24/07908-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Data de Início da vigência: 28 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 22 de novembro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Paulo Roberto Bueno
• Beneficiário: Paulo Roberto Bueno
• Pesquisador visitante: Maria Manuela Marques Raposo
• Instituição do Pesquisador Visitante: Universidade do Minho (UMinho) , Portugal
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Araraquara
• Vinculado ao auxílio: 17/24839-0 - Eletrônica e Eletroquímica em Escala Nanométrica: Fundamentos e Aplicações, AP.TEM
• Assunto(s): Eletrônica molecular Espectroscopia de impedância Eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: eletrônica molecular | eletroquímica em escala nanomêtrica | espectroscopia de impedancia | junção molecular | Eletroquímica

Resumo

A Transferência de Carga Intramolecular (ICT) é uma propriedade eletrônica fascinante presente em um grupo de moléculas orgânicas À-conjugadas conhecidas como sistemas push-pull. Esses sistemas orgânicos consistem em grupos doadores (D) e aceitadores (A) de elétrons, acoplados eletronicamente por espaçadores À. A transferência de elétrons entre os grupos D-A, correspondendo aos orbitais moleculares mais altos ocupados (HOMO) e aos orbitais moleculares mais baixos desocupados (LUMO) respectivamente, é ativada sob foto-excitação e mediada através de pontes À-conjugadas. Esta característica posiciona as moléculas push-pull como sistemas promissores para diversas aplicações em campos variados, como células solares, óptica não linear, diodos emissores de luz e sensoriamento. Portanto, a eletrodinâmica associada a essa comunicação eletrônica entre estados doadores e aceitadores em moléculas push-pull pode ser considerada um fenômeno interessante a ser explorado pela abordagem da Teoria de Velocidade Quântica (QRT), que prevê uma taxa quântica ½ dada pela relação entre o inverso da constante de Von Klitzing R_K=h/e^2 e a capacitância quântica C_q como ½=e^2/hC_q. Nesse sentido, a QRT tem permitido o acesso às propriedades eletrônicas primitivas de estruturas em nanoescala usando técnicas eletroquímicas dependentes do tempo, como monocamadas de peptídeos redox, nanofilmes semicondutores, pontos quânticos e grafeno, demonstrando que sua dinâmica eletrônica é regida por princípios quânticos. Assim, esperamos que a ligação de moléculas push-pull a superfícies de eletrodos forneça interfaces adequadas para medir e acessar suas propriedades eletrônicas, modeladas como características RC quânticas. Nesta proposta, uma molécula push-pull será sintetizada, contendo grupos químicos para se ligar a um eletrodo modificado por peptídeos. Suas respostas de capacitância e condutância quânticas serão medidas por espectroscopia de impedância eletroquímica. (AU)