EMU concedido no processo 2022/12895-1: sistema de espectroscopia Raman

• Processo: 24/13932-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2031
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Beneficiário: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/12895-1 - Processos avançados para a degradação de poluentes emergentes: materiais catalíticos, sensores eletroanalíticos e divulgação científica, AP.TEM
• Assunto(s): Espectroscopia Raman Espectroscopia de impedância eletroquímica Aquisição de equipamentos Equipamentos multiusuários Infraestrutura de pesquisa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: espectroeletroquímica | espectroscopia Raman | Técnicas avançadas de tratamento de águas residuárias

Resumo

A espectroscopia Raman é uma técnica espectroscópica vibracional que permite uma caracterização fundamental e em nível molecular tanto de catalisadores quanto de reações catalíticas. Os espectros Raman fornecem informações importantes sobre os mecanismos de reação, revelando informações específicas sobre a estrutura dos catalisadores estudados tanto no seio da solução quanto na superfície, bem como a presença de adsorbatos e intermediários de reação. Mais recentemente, o uso da técnica Raman pode ser utilizada para estudos in situ de catalisadores em funcionamento por meio da espectroeletroquímica. Assim, tornando possível monitorar estados de oxidação que podem ser alterados eletroquimicamente em um eletrodo a um dado potencial aplicado e formação de intermediários de reação formados, em que a obtenção do espectro Raman na solução adjacente ao eletrodo ocorre de maneira simultânea. Dessa forma, pode-se estabelecer relações entre mecanismos reacionais e a informação obtida eletroquimicamente é complementada pela caracterização óptica. Uma abordagem simples poderia ser executar a reação eletroquímica e posteriormente realizar a caracterização óptica da solução ou da superfície do eletrodo. Contudo, este tipo de medida (ex situ) não fornece informações quanto a reação eletroquímica ocorrendo. Portanto, sendo impossível detectar opticamente qualquer alteração relacionada às moléculas produzidas e/ou consumidas durante o processo eletroquímico próximo à superfície do eletrodo. Dessa forma, justifica-se a obtenção deste equipamento, de modo a elucidar os mecanismos envolvidos antes, durante e após a reação eletroquímica de interesse, como por exemplo a identificação de intermediários de reação e até mesmo identificar os produtos de reação. Por exemplo, durante o estudo de eletrogeração de peróxido de hidrogênio na superfície de materiais carbonáceos modificados ou não, é possível detectar as vibrações de alongamento OO e OH na solução H2O H2O2 que podem ser medidas usando laser de 532 nm. Outro exemplo é que a caracterização espectroeletroquímica Raman in situ é capaz de fornecer evidências de quais são os locais mais ativos para a produção de peróxido de hidrogênio, fornecendo novas ideias para síntese de novos materiais eletródicos para uma produção eficaz do oxidante. Finalmente, durante e após uma reação de eletrogeração de peroxido de hidrogênio, a identificação da estrutura, dos intermediários de reação ou a definição de produtos reacionais ocorrendo durante a reação eletroquímica são exemplos do grande potencial desta técnica híbrida. Esse equipamento será acoplado a um potenciostato Metrohm, modelo PGSTAT-302N, adquirido com recursos do projeto temático finalizado (Processo 2017/10118-0) e em operação nos laboratórios do GPEA. (AU)