Investigação de sistemas híbridos baseados em nanopartículas plasmônicas quirais e óxidos metálicos semicondutores com aplicações em fotocatalíticas

• Processo: 24/18336-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Juliana dos Santos de Souza Silva
• Beneficiário: Juliana dos Santos de Souza Silva
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Assunto(s): Fotocatálise Óxidos semicondutores Materiais nanoestruturados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotocatalise | nanopartículas plasmônicas quirais | óxidos semicondutores | Produção de H2 | Raman intensificado por efeito SERS | síntese assistida por micro-ondas | Nanomateriais

Resumo

A quiralidade, característica de objetos que não se sobrepõem a suas imagens especulares, é amplamente explorada em compostos orgânicos, mas sua aplicação em nanoestruturas inorgânicas, como nanopartículas de ouro, prata e cobre, tem crescido devido às suas notáveis propriedades quiro-ópticas e ao impacto significativo em processos como catálise assimétrica e dispositivos eletrônicos. Os sistemas híbridos formados por essas nanopartículas plasmônicas quirais e óxidos metálicos semicondutores, como TiO2, ZnO e Fe2O3, têm grande potencial de aplicação em diversas áreas devido à sua multifuncionalidade. No entanto, este campo de pesquisa ainda enfrenta desafios como a limitação da diversidade composicional, estrutural e morfológica, e a dificuldade de manter alta atividade óptica.Este projeto de pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de novas classes de sistemas híbridos formados por nanopartículas plasmônicas quirais e óxidos metálicos semicondutores, com foco em suas aplicações fotocatalíticas. Além disso, será investigado in situ o mecanismo de formação dos óxidos metálicos semicondutores, utilizando síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas, que permite maior controle sobre as propriedades do material. A intensificação dos espectros Raman durante a síntese será promovida pelo efeito SERS, possibilitando o monitoramento detalhado da evolução dos nanomateriais. Os óxidos metálicos semicondutores a serem explorados incluem TiO2, ZnO, BiNbO4, NaNbO3, BiVO4 e WO3, materiais com grande potencial para aplicações em fotocatálise quiral e geração de hidrogênio, áreas de crescente relevância tecnológica. (AU)