Espectrocopia de terras raras como ferramenta para monitorar a troca iônica de espécies incorporados entre as camadas de Hidróxidos Duplos Lamelares híbridos

• Processo: 25/00720-0
• 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 - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Danilo Mustafa
• Beneficiário: Danilo Mustafa
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Portadores de fármacos Espectroscopia Hidróxidos duplos lamelares Remediação ambiental Terras raras Troca iônica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carregadores de fármacos | Espectroscopia | hidróxido duplo lamelar | Remediação Ambiental | Terras Raras | Troca Iônica | interação da radiação eletromagnética com a matéria

Resumo

O arranjo bidimensional da estrutura dos hidróxidos duplos lamelares (HDL) resultam em um tipo muito importante de matriz inorgânica lamelar considerando a versatilidade em termos de sua composição química. Dessa forma, não somente os cátions presentes na estrutura de camadas podem ser parcialmente substituídos por elementos das terras raras como também acomodar moléculas sensibilizadoras entre suas camadas através da troca iônica com os ânions intercalados. Pesquisas recentes têm demonstrado o potencial de aplicações dos hidróxidos duplos lamelares como carregadores de moléculas desejadas, o que nos motivou a estudar esse tipo de material como um possível agente controlador da liberação de fármacos no organismo e absorção de moléculas poluentes. Além da busca por esses materiais algumas propriedades importantes dos íons terras raras podem ser utilizadas como ferramenta para o estudo da adsorção e liberação de espécies entre as camadas metálicas desses materiais. No caso do Eu3+, é de conhecimento do nosso grupo que a intercalação de determinados ânions cria um ambiente químico menos centrossimétrico para o íon. A consequência direta disso é uma distorção na coordenação em torno do Eu3+ em direção a uma configuração menos centrossimétrica, relaxando as regras de seleção para as suas transições 4f-4f. Esse mecanismo é responsável pelas modificações no perfil espectral desses materiais, sugerindo que esses ânions interagem diretamente com os centros de Eu hospedados nos HDLs e/ou afetam fortemente a geometria de coordenação em torno da Eu. As intensidades relativas das transições 4f-4f dos íons terras raras, no entanto, podem ser amplamente modificadas pela simetria e composição de sua primeira esfera de coordenação. Esse efeito as torna poderosas sondas espectroscópicas para modificações locais químicas e cristalinas do material hospedeiro durante processos e reações químicas. Dessa forma, espera-se utilizar essas propriedades dos terras raras para o monitoramento das mudanças causadas pela adsorção de diferentes íons entre as camadas de HDLs com capacidade de armazenamento e transporte de fármacos e remediação ambiental, integrando as áreas da física e química. (AU)