Síntese e caracterização de organosílicas mesoporosas contendo imidas aromáticas e suas aplicações na área de energia

• Processo: 16/05496-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Sergio Brochsztain
• Beneficiário: Sergio Brochsztain
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Antonio Carlos Silva Costa Teixeira
• Assunto(s): Asfaltenos Fotocatálise heterogênea
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: asfaltenos | emissão de cores ajustáveis | Fotocatálise Heterogênea | imidas aromáticas | silicas mesoporosas | Materiais híbridos orgânico/inorgânico

Resumo

O projeto tem como objetivo a síntese e caracterização de sílicas mesoporosas funcionalizadas com imidas aromáticas. Os materiais serão sintetizados através da co-condensação, na presença de um surfactante, entre uma fonte de sílica inorgânica (tetraetil ortosilicato) (TEOS) e uma fonte de sílica orgânica contendo a imida aromática (N,N´-bis(3-(trietoxisilil)propil)-1,4,5,8-naftalenodiimida) (TEPNDI). Esta técnica resulta na formação de organosílicas mesoporosas periódicas (PMO), onde o grupamento orgânico é parte integral da parede do poro. Será preparada uma série de amostras, onde a razão molar TEOS/TEPNDI será variada. Os novos materiais mesoporosos (a serem designados PMO-NDI) serão caracterizados por diversas técnicas, como difração de raios-X de baixo ângulo, isotermas de adsorção de N2, microscopia de transmissão eletrônica e espectroscopias de absorção no UV-visível e fluorescência. Serão almejadas aplicações para estes materiais na área de energia, tais como na confecção de LEDs com cores ajustáveis. Para isto, os PMO-NDI serão dopados com um segundo corante, de forma que a excitação das naftalenodiimidas (NDI) nas paredes dos poros seja transferida para o corante no interior dos poros através de transferência de energia do tipo Förster (FRET), resultando em dupla emissão, com cores que podem ser controladas através do grau de dopagem. Também será construído um sistema de FRET tricromofórico, contendo dois corantes simultaneamente nos poros das PMO-NDI. Outra aplicação para os PMO-NDI é como nanofios semicondutores. Para isto, as moléculas de NDI nas paredes dos poros serão reduzidas com ditionito de sódio para dar radicais livres, e a condutividade elétrica dos materiais resultantes será medida. Por fim, os PMO-NDI serão testados como catalisadores heterogêneos para a degradação fotoquímica de poluentes, como o azul de metileno e asfaltenos de petróleo. A degradação de asfaltenos tem grande importância, tanto para o refino como na remediação ambiental de vazamentos de petróleo. (AU)

Publicações científicas

(12)

(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)

TELLES DA CRUZ, ADRIANA FALCONI; SANCHES, RAMON DOMINGUES; MIRANDA, CAETANO RODRIGUES; BROCHSZTAIN, SERGIO. Evaluation of Cyclodextrins as Environmentally Friendly Wettability Modifiers for Enhanced Oil Recovery. COLLOIDS AND INTERFACES, v. 2, n. 1, MAR 2018. (17/02317-2, 16/05496-2)

SEGAL, FELIPE MODOLO; CORREA, MICHELLE FIDELIS; BACANI, REBECA; CASTANHEIRA, BRUNA; POLITI, MARIO JOSE; BROCHSZTAIN, SERGIO; TRIBONI, EDUARDO REZENDE. A Novel Synthesis Route of Mesoporous gamma Alumina from Polyoxohydroxide Aluminum. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 21, n. 1, 2018. (15/06064-6, 16/05496-2, 13/08166-5)

CASTANHEIRA, BRUNA; TRIBONI, EDUARDO RESENDE; ANDRADE, LUANA DOS SANTOS; TRINDADE, FABIANE DE JESUS; OTUBO, LARISSA; SILVA COSTA TEIXEIRA, ANTONIO CARLOS; POLITI, MARIO JOSE; DE QUEIROZ, THIAGO BRANQUINHO; BROCHSZTAIN, SERGIO. Synthesis of Novel Periodic Mesoporous Organosilicas Containing 1,4,5,8-Naphthalenediimides within the Pore Walls and Their Reduction To Generate Wall-Embedded Free Radicals. Langmuir, v. 34, n. 28, p. 8195-8204, JUL 17 2018. (17/13839-0, 15/06064-6, 16/05496-2)

SILVA, BARBARA P. G.; TOSCO, BRUNA; DE FLORIO, DANIEL Z.; STEPANENKO, VLADIMIR; WUERTHNER, FRANK; REY, JOSE FERNANDO Q.; BROCHSZTAIN, SERGIO. Efficient Electronic Coupling in Perylenediimide Multilayered Films on Indium Tin Oxide. Journal of Physical Chemistry C, v. 124, n. 10, p. 5541-5551, MAR 12 2020. (15/24999-2, 16/05496-2)

CASTANHEIRA, BRUNA; BROCHSZTAIN, SERGIO; OTUBO, LARISSA; TEIXEIRA, ANTONIO CARLOS S. C.. Periodic mesoporous organosilicas containing naphthalenediimides as organic sensitizers for sulfadiazine photodegradation. JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS, v. 443, p. 9-pg., 2023-02-05. (18/21271-6, 16/05496-2, 19/24158-9)

TOSCO, BRUNA; MELO, BARBRA POLY-ANNA VERA; MERINO, DANIEL HERMIDA; REY, JOSE FERNANDO QUEIRUGA; BROCHSZTAIN, SERGIO. Layer-by-Layer Naphthalenediimide/Zn Phosphonate Hybrid Films Grown from Aqueous Solutions by a Simple Deposition Technique. Langmuir, v. 37, n. 7, p. 2494-2502, FEB 23 2021. (16/19791-6, 16/05496-2)

MARCON, RODRIGO OLIVEIRA; BONVENT, JEAN-JACQUES; BROCHSZTAIN, SERGIO. Radical Anions and Dianions of Naphthalenediimides Generated within Layer-by-Layer Zirconium Phosphonate Thin Films. Langmuir, v. 38, n. 6, p. 9-pg., 2022-02-15. (16/05496-2, 20/15230-5)

MORAES, THAISA B. F.; SCHIMIDT, MARCOS F. R. A.; BACANI, REBECA; WEBER, GABRIEL; POLITI, MARIO J.; CASTANHEIRA, BRUNA; BROCHSZTAIN, SERGIO; SILVA, FRANCISCO DE A.; DEMETS, GREGOIRE J-F; TRIBONI, EDUARDO R.. Polysilsesquioxane naphthalenediimide thermo and photochromic gels. Journal of Luminescence, v. 204, p. 685-691, DEC 2018. (15/06064-6, 13/07937-8, 16/12666-1, 13/08166-5, 16/05496-2, 17/13839-0)

ANDRADE, LUANA DOS SANTOS; OTUBO, LARISSA; CASTANHEIRA, BRUNA; BROCHSZTAIN, SERGIO. Novel periodic mesoporous organosilicas containing pyromellitimides and their application for the photodegradation of asphaltenes. Microporous and Mesoporous Materials, v. 312, JAN 2021. (16/05496-2)

MARCON, RODRIGO DE OLIVEIRA; BONVENT, JEAN-JACQUES; BROCHSZTAIN, SERGIO. Stabilization of free radicals in layer-by-layer nanoarchitectures containing multiple arylenediimides. DYES AND PIGMENTS, v. 198, FEB 2022. (20/15230-5, 16/05496-2)

ANDRADE, LUANA DOS SANTOS; CASTANHEIRA, BRUNA; BROCHSZTAIN, SERGIO. Periodic mesoporous organosilicas containing naphthalenediimides within the pore walls for asphaltene adsorption. Microporous and Mesoporous Materials, v. 294, MAR 1 2020. (16/05496-2)

CASTANHEIRA, BRUNA; OTUBO, LARISSA; OLIVEIRA, CRISTIANO L. P.; MONTES, ROSA; QUINTANA, JOSE BENITO; RODIL, ROSARIO; BROCHSZTAIN, SERGIO; VILAR, VITOR J. P.; TEIXEIRA, ANTONIO CARLOS S. C.. Functionalized mesoporous silicas SBA-15 for heterogeneous photocatalysis towards CECs removal from secondary urban wastewater. Chemosphere, v. 287, n. 1, JAN 2022. (18/21271-6, 16/05496-2)