Sistemas nanoparticulados e mesoporosos para aplicações catalíticas, magnéticas e células de combustível

• Processo: 08/00140-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2008
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2009
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Marcia Carvalho de Abreu Fantini
• Beneficiário: Marcia Carvalho de Abreu Fantini
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Nanopartículas Processo sol-gel Filmes finos Terras raras Paramagnetismo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Catalisador | Célula de Combustível | Magnético | mesoporoso | nanopartícula | Síntese | Novos materiais

Resumo

O presente projeto visa a preparação e caracterização de nanopartículas de óxidos de ferro, titânio, alumínio, cério, paládio e lantânio, preparados via sol-gel, bem como o estudo de propriedades catalíticas ou paramagnéticas que estes óxidos apresentam. Nesse sentido, propõe-se efetuar um estudo detalhado sobre a obtenção de suspensões coloidais a base de oxi-hidróxidos de metais de transição e de terras raras. Também serão preparados e estudados filmes metálicos à base de paládio, prata e ouro. A evolução da estrutura local dos xerogéis em escala atômica estendendo-se até 20 nm será avaliada mediante as técnicas de difração de raios X e espalhamento de raios X a baixo ângulo, DRX e SAXS, respectivamente. Estes resultados serão confrontados por microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os mecanismos de formação das suspensões coloidais, precursores da gelatinização, da secagem e da sinterização serão analisados sistematicamente, visando estabelecer correlação entre as condições de síntese, as características estruturais e propriedades dos sistemas estudados. Nos óxidos de terras raras serão investigadas as propriedades ligadas a catálise heterogênea voltada para motores a combustão. Este estudo tem por fim estabelecer o crescimento de filmes finos destes materiais. A propriedade superparamagnética será alvo do estudo das nanopartículas à base de óxido de ferro biocompatíveis para aplicações biomédicas em diagnóstico de imagem por ressonância magnética nuclear. Serão realizadas medidas de Espectroscopia Mössbauer (EM) e RPE (ressonância paramagnética eletrônica) para analisar esses sistemas. O projeto também envolve o estudo de cerâmicas mesoporosas a base se sílica e zircônia com arranjo periódico de poros para aplicações em dispositivos de liberação controlada de farmo-químicos, condutores iônicos, adsorventes de metais pesados e suportes de catalisadores. Estes sistemas apresentam como aspecto comum as características nanométricas, responsáveis pelas propriedades específicas às aplicações postuladas. Esse projeto envolve 2 pesquisadores do Laboratório de Cristalografia: Dra. Márcia C.A. Fantini (coordenadora) e Dr. Giancarlo E.S. Brito (professor). (AU)