Dos monômeros às nanopartículas: investigação in situ da formação de nanopartículas de ouro em tempo real por técnicas síncrotron e de microscopia

• Processo: 14/25964-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2021
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Florian Edouard Pierre Meneau
• Beneficiário: Florian Edouard Pierre Meneau
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Aline Ribeiro Passos ; Celso Valentim Santilli ; Marina Magnani
• Auxílio(s) vinculado(s): 21/06876-1 - Imageamento de sistemas catalíticos em tempo real/correlações temporais da atívidade catalítica em materais nanoporosos, AP.JP2; 19/16341-8 - Coherence at ESRF-EBS, AR.EXT
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/13748-7 - Revelando a nano-arquitetura da parede celular vegetal utilizando imagem por difração coerente em 3D, BP.PD; 19/03162-8 - Síntese de nanopartículas de ouro com forma controlada, BP.IC; 18/08816-3 - Difração coerente de raios X em condições operando: imageamento em 3D de catalisadores nanoparticulados, BP.PD; 17/23427-0 - Estudo de nucleação de zeólitas mediante medidas de espalhamento de raios-X a baixos ângulos e técnicas de imagem com raios-X coerente., BP.PD
• Assunto(s): Cinética Espalhamento de raios X a baixos ângulos Difração por raios X Espectroscopia Raman Microscopia eletrônica de transmissão Nanopartículas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: clusters | Coherent X-ray Diffractive Imaging | Exafs | Gold nanoparticles | Hrtem | kinetics | Nucleation and growth theories | nucleus | Raman | Saxs | Small angle X-ray scattering | Transmission electron microscopy | UVvis spectroscopies | Nucleation and growth kinetics

Resumo

O projeto aqui descrito pretende criar um novo grupo multidisciplinar de pesquisa que abrange nanociência e química de materiais, com um forte foco no design, caracterização e integração de nanomateriais para aplicações que vão desde a energia fotovoltaica e energia renovável até nanomedicina e catálise. Ainda, o desenvolvimento e a aplicabilidade da nanociência e da nanotecnologia dependem da capacidade em produzir nanopartículas estáveis monodispersas de forma bem específica e com composições químicas definidas. Os mecanismos atuais de formação e crescimento das nanopartículas, muitas vezes permanecem obscuros devido ao acesso limitado às informações resolvidas no tempo sobre as evoluções estruturais do precursor bem como o tamanho da partícula. Dessa forma, faz-se necessária uma melhor caracterização, especialmente da fase de nucleação. As questões fundamentais são, hoje em dia, sobre a estrutura dos núcleos em fase de nucleação e da taxa de nucleação. Para responder a estas perguntas fundamentais, esse projeto visa desenvolver novos aparatos experimentais que, associados às técnicas de radiação sincrotron, permitirão estudar a cinética de nucleação e a estrutura dos primeiros núcleos. Serão obtidos conjuntos exclusivos de dados sobre a fase de nucleação na síntese de nanopartículas que levarão a uma compreensão abrangente da conversão dos monômeros às nanopartículas, de forma a atingir um controle total das propriedades das nanopartículas para as aplicações inovadoras. Por último, esse projeto se enquadra na estratégia de desenvolver estações experimentais no estado da arte na fonte de luz sincrotron atual, que poderão ser levadas para a nova fonte de luz sincrotron, SIRIUS, em fase de construção. (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)

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MENEAU, F.; PASSOS, A. R.; GARCIA, P. R. A. F.; VINACHES, P.; MANOEL, L.; KALILE, T.; ZERBA, J. P.; RODRIGUES, G. L. M. P.; MIQUELES, E.; BARALDI, G.; et al. Caterete: The Coherent X-ray Scattering Beamline at the 4th generation synchrotron facility SIRIUS. ACTA CRYSTALLOGRAPHICA A-FOUNDATION AND ADVANCES, v. 77, p. 1-pg., 2021-08-01. (14/25964-5)

POLO, CARLA C.; FONSECA-ALANIZ, MIRIAM H.; CHEN, JIAN-HUA; EKMAN, AXEL; MCDERMOTT, GERRY; MENEAU, FLORIAN; KRIEGER, JOSE E.; MIYAKAWA, AYUMI A.. Three-dimensional imaging of mitochondrial cristae complexity using cryo-soft X-ray tomography. SCIENTIFIC REPORTS, v. 10, n. 1, DEC 3 2020. (14/25964-5, 15/11139-5, 13/17368-0)

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SUZANA, ANA FLAVIA; ROCHET, AMELIE; PASSOS, ALINE RIBEIRO; CASTRO ZERBA, JOAO PAULO; POLO, CARLA CRISTINA; SANTILLI, CELSO VALENTIM; PULCINELLI, SANDRA HELENA; BERENGUER, FELISA; HARDER, ROSS; MAXEY, EVAN; et al. In situ three-dimensional imaging of strain in gold nanocrystals during catalytic oxidation. NANOSCALE ADVANCES, v. 1, n. 8, p. 3009-3014, AUG 1 2019. (17/23050-4, 14/27127-3, 14/25964-5, 18/08816-3)

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ROCHET, AMELIE; SUZANA, ANA FLAVIA; PASSOS, ALINE R.; KALILE, TIAGO; BERENGUER, FELISA; SANTILLI, CELSO V.; PULCINELLI, SANDRA H.; MENEAU, FLORIAN. In situ reactor to image catalysts at work in three-dimensions by Bragg coherent X-ray diffraction. CATALYSIS TODAY, v. 336, p. 5-pg., 2019-10-01. (14/25964-5, 17/01283-7, 14/27127-3)

SCHWANKE, ANDERSON JOEL; VINACHES, PALOMA; MENEAU, FLORIAN; MORGADO, JR., EDISSON; PERGHER, SIBELE. Nucleation and crystallization of the MWW-type lamellar zeolitic precursor. CATALYSIS TODAY, v. 344, n. SI, p. 102-107, MAR 15 2020. (14/25964-5, 17/23427-0)

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VINACHES, PALOMA; DE MELLO, MARIELE SOARES; MENEAU, FLORIAN; MEDEIROS COSTA, IZABEL C.; MORGADO, EDISSON JR JR; PERGHER, SIBELE. Effect of mother liquor addition on (P)MCM-22 synthesis. Microporous and Mesoporous Materials, v. 306, OCT 15 2020. (14/25964-5, 17/23427-0)

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POLO, CARLA C.; PEREIRA, LUCIANO; MAZZAFERA, PAULO; FLORES-BORGES, DENISELE N. A.; MAYER, JULIANA L. S.; GUIZAR-SICAIROS, MANUEL; HOLLER, MIRKO; BARSI-ANDREETA, MARIANE; WESTFAHL JR, HARRY; MENEAU, FLORIAN. Correlations between lignin content and structural robustness in plants revealed by X-ray ptychography. SCIENTIFIC REPORTS, v. 10, n. 1, APR 7 2020. (16/24249-6, 14/25964-5)