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Avaliação do efeito do campo magnético dos espectrômetro de RMN em reações químicas monitoradas in situ

Processo: 17/12864-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2017 - 31 de dezembro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Luiz Alberto Colnago
Beneficiário:Luiz Alberto Colnago
Instituição-sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Espectroscopia  Ressonância magnética nuclear  Campo magnético  Ensaios não destrutivos  Eletroquímica 

Resumo

Em 2014 demonstramos pela primeira vez que uma reação eletroquímica (eletrodeposição de Cu2+) monitorada in situ pela espectroscopia de RMN de baixo campo é bem mais rápida do que a respectiva reação realizada ex situ. Assim, a RMN não é uma técnica passiva, como se considerava até então, mas que tem forte influência na cinética da reação eletroquímica. Essa interferência da RMN também foi observada quando se fez a reação de eletrodeposição de cobre usando um espectrômetro de RMN unilateral.A explicação para o efeito da RMN na velocidade das reações eletroquímicas vem da força de Lorentz. A força de Lorentz é observada na presença simultânea de campo elétrico e magnético. O efeito de um campo magnético em estudos eletroquímicos é conhecido a muito tempo e as primeiras citações sobre ele foi feita por Faraday em seu diários. Além da Força de Lorentz, o campo magnético também atua quando em reações onde não há campo elétrico aplicado a força de gradiente de campo magnético e de gradiente de concentração de substancias para magnética. Apesar de serem conhecidas por eletroquímicos a muito tempo, somente nas últimas décadas é que chegou a uma explicação qualitativa e quantidade dos fenômenos que atua em reações eletroquímicas sob efeito do campo magnético. Essa área de estudos é conhecida como magnetoeletroquímica ou magnetoeletrólise. Apesar do efeito da análise in situ por RMN de reações eletroquímicas ter sido demonstrado em reações com Cu2+, que é um íon paramagnético, o efeito do campo magnético também pode ocorrer com substâncias diamagnéticas e na ausências de campo elétricos aplicado. Assim, o objetivo desse projeto de pesquisa será avaliar o efeito do campo magnético de espectrômetros de RMN em baixo campo (até cerca de 0.5 T) e de RMN em alto campo (acima de 9 T ) em reações eletroquímicas (com e sem aplicação de campo elétrico) e em reações não eletroquímicas. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
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Publicações científicas (13)
(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)
MONTRAZI, ELTON TADEU; MONARETTO, TATIANA; BONAGAMBA, TITO JOSE; COLNAGO, LUIZ ALBERTO. New and rapid pulse sequences for two-dimensional D-T-1 correlation measurements. JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE, v. 315, JUN 2020. Citações Web of Science: 0.
BENDERS, STEFAN; GOMES, BRUNA FERREIRA; CARMO, MARCELO; COLNAGO, LUIZ ALBERTO; BLUEMICH, BERNHARD. In-situ MRI velocimetry of the magnetohydrodynamic effect in electrochemical cells. JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE, v. 312, MAR 2020. Citações Web of Science: 0.
MONARETTO, TATIANA; MONTRAZI, ELTON TADEU; MORAES, TIAGO BUENO; SOUZA, ANDRE ALVES; RONDEAU-MOURO, CORINNE; COLNAGO, LUIZ ALBERTO. Using T-1 as a direct detection dimension in two-dimensional time-domain NMR experiments using CWFP regime. JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE, v. 311, FEB 2020. Citações Web of Science: 0.
MONARETTO, TATIANA; SOUZA, ANDRE; MORAES, TIAGO BUENO; BERTUCCI-NETO, VICTOR; RONDEAU-MOURO, CORINNE; COLNAGO, LUIZ ALBERTO. Enhancing signal-to-noise ratio and resolution in low-field NMR relaxation measurements using post-acquisition digital filters. Magnetic Resonance in Chemistry, v. 57, n. 9, p. 616-625, SEP 2019. Citações Web of Science: 1.
DA SILVA, POLLYANA FERREIRA; GOMES, BRUNA FERREIRA; SILVA LOBO, CARLOS MANUEL; KENG QUEIROZ JUNIOR, LUIZ HENRIQUE; DANIELI, ERNESTO; CARMO, MARCELO; BLUEMICH, BERNHARD; COLNAGO, LUIZ ALBERTO. Electrochemical NMR spectroscopy: Electrode construction and magnetic sample stirring. Microchemical Journal, v. 146, p. 658-663, MAY 2019. Citações Web of Science: 1.
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LOBO, CARLOS M. S.; GOMES, BRUNA F.; BOUZOUMA, HAJAR; DANIELI, ERNESTO; BLUEMICH, BERNHARD; COLNAGO, LUIZ A. Improving in operando low field NMR copper electrodeposition analyses using inductively coupled coils. Electrochimica Acta, v. 298, p. 844-851, MAR 1 2019. Citações Web of Science: 2.
GOMES, BRUNA FERREIRA; SILVA LOBO, CARLOS MANUEL; COLNAGO, LUIZ ALBERTO. Monitoring Electrochemical Reactions in Situ with Low Field NMR: A Mini-Review. APPLIED SCIENCES-BASEL, v. 9, n. 3 FEB 1 2019. Citações Web of Science: 0.
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KOCK, FLAVIO V. C.; MACHADO, MAIARA P.; ATHAYDE, GEISAMANDA P. B.; COLNAGO, LUIZ A.; BARBOSA, LUCIO L. Quantification of paramagnetic ions in solution using time domain NMR. PROS and CONS to optical emission spectrometry method. Microchemical Journal, v. 137, p. 204-207, MAR 2018. Citações Web of Science: 2.
KILLNER, MARIO HENRIQUE M.; TOSIN, GIANCARLO; CARVALHO, ANDRE S.; BERNARDES, DIEGO FIRME; COLNAGO, LUIZ ALBERTO. Increasing the detection distance of remote NMR using wireless inductive coupling coil. SCIENTIFIC REPORTS, v. 7, OCT 4 2017. Citações Web of Science: 3.
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