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Explorando o uso de SERS na investigação da atividade catalítica de nanoestruturas plasmônicas

Processo: 15/25807-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2016
Vigência (Término): 13 de novembro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Paola Corio
Beneficiário:Natália de Jesus da Silva Costa
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:12/13119-3 - Espectroscopia vibracional em fases condensadas, AP.TEM
Assunto(s):Espectroscopia Raman   Espectroscopia Raman amplificada por superfície   Nanopartículas plasmônicas   Catálise

Resumo

O espalhamento Raman intensificado por superfície (SERS) é uma técnica aplicada principalmente na detecção de traços de compostos de interesse, como poluentes orgânicos, resíduos de fármacos e toxinas; e na obtenção de imagens e diagnósticos em sistemas biológicos. Nanopartículas metálicas plasmônicas (Au, Ag e Cu, e.g.) têm sido muito exploradas em SERS, pois sob irradiação de luz na região visível são capazes de promover um aumento grande do campo eletromagnético próximo à superfície que influencia no espalhamento Raman de moléculas próximas à elas. Desta forma o sinal Raman dessas moléculas pode ser intensificado em até 1012 vezes. Assim a técnica SERS é uma das mais sensíveis para estudos na área de ciência de superfície, o que a torna uma poderosa ferramenta para investigação de reações que ocorrem em superfícies metálicas. No entanto o número de estudos de processos catalíticos por SERS é pequeno quando comparado à suas outras aplicações. Com o objetivo de explorar a potencialidade de SERS em catálise pretendemos investigar a atividade catalítica de nanopartículas anisotrópicas plasmônicas de AuPd na hidrogenação seletiva de nitroaromáticos e na fotorredução do CO2. Os estudos estarão focados na influência da morfologia e do agente estabilizante do nanocatalisador no desempenho catalítico em termos de atividade e seletividade. As estruturas anisotrópicas escolhidas envolvem nanobastões, nanoestrelas e nanotriângulos. A influência do agente estabilizante será feita por troca de ligantes e imobilização das nanopartículas em suportes de TiO2 e SiO2 funcionalizados com diferentes grupos funcionais.