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Materiais híbridos contendo nanopartículas metálicas para aplicações catalíticas

Processo: 15/21366-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2016 - 30 de abril de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Pedro Henrique Cury Camargo
Beneficiário:Pedro Henrique Cury Camargo
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Auxílios(s) vinculado(s):17/50118-9 - Plasmonic nanoparticles supported on semiconductors and its applications in photocatalysis , AP.R
Assunto(s):Nanopartículas  Plasmônica  Óxidos metálicos  Catálise  Materiais nanoestruturados 

Resumo

Este projeto propõe a utilização de metodologias simples, versáteis e ambientalmente corretas para a obtenção de materiais híbridos à base de óxidos metálicos apresentando propriedades controladas decorados com nanopartículas metálicas. Especificamente, focaremos nos seguintes sistemas: TiO2, Cu2O, CuO, MnO2, WO3 e óxido de grafeno (GO), que poderão ser sintetizados em diferentes morfologias (esferas, fios, cubos, octaedros, dendritos e estruturas bidimensionais) para posterior deposição de nanopartículas metálicas (Au, Ag, Pd, Pt, Rh e Ir) sobre suas superfícies. Os materiais híbridos serão produzidos através de uma abordagem baseada no crescimento mediado por semente na qual o óxido atua como template físico para deposição do metal oriundo da redução do seu íon precursor correspondente. Em uma próxima etapa, os materiais híbridos serão utilizados como catalisadores para uma variedade de reações relevantes no contexto da síntese química. Em particular, nos concentraremos em quatro abordagens catalíticas: i) catálise heterogênea "convencional" (redução do 4-nitrofenol, acoplamento de Suzuki, oxidação de compostos modelo em fase líquida; ii) eletrocatálise (reações relevantes no contexto de células combustíveis); iii) fotocatálise (degradação oxidativa de corantes mediada por luz visível); e iv) catálise plasmônica (intensificação de processos catalíticos pela excitação dos plasmon de superfície em nanopartículas de Ag e Au). Como os nanomateriais obtidos neste projeto terão características controladas, possibilitam investigação sistemática de como suas atividades catalíticas variam em função dos parâmetros físico-químicos que os definem (tamanho, composição, estrutura e arquitetura). (AU)

Publicações científicas (27)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
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GEONMONOND, RAFAEL S.; QUIROZ, JHON; ROCHA, GUILHERME F. S. R.; OROPEZA, FREDDY E.; RANGEL, CLARA J.; RODRIGUES, THENNER S.; HOFMANN, JAN P.; HENSEN, EMIEL J. M.; ANDO, ROMULO A.; CAMARGO, PEDRO H. C. Marrying SPR excitation and metal-support interactions: unravelling the contribution of active surface species in plasmonic catalysis. NANOSCALE, v. 10, n. 18, p. 8560-8568, MAY 14 2018. Citações Web of Science: 1.
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DA SILVA, ANDERSON G. M.; BATALHA, DANIEL C.; RODRIGUES, THENNER S.; CANDIDO, EDUARDO G.; LUZ, SULUSMON C.; DE FREITAS, ISABEL C.; FONSECA, FABIO C.; DE OLIVEIRA, DANIELA C.; TAYLOR, JASON G.; CORDOBA DE TORRESI, SUSANA I.; CAMARGO, PEDRO H. C.; FAJARDO, HUMBERTO V. Sub-15 nm CeO2 nanowires as an efficient non-noble metal catalyst in the room-temperature oxidation of aniline. CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 8, n. 7, p. 1828-1839, APR 7 2018. Citações Web of Science: 3.
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