Novos materiais fotônicos baseados em complexos de Cu(I), nanopartículas conversoras ascedentes de energia e pontos quânticos

• Processo: 16/17495-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de outubro de 2016
• Vigência (Término): 30 de setembro de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Andrea Simone Stucchi de Camargo Alvarez Bernardez
• Beneficiário: Leandro Piaggi Ravaro
• Supervisor: Peter C. Ford
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Local de pesquisa: University of California, Santa Barbara (UC Santa Barbara), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 13/24727-7 - Novos materiais ópticos baseados em Complexos Polinucleares de Clusters de Haleto de Cobre(I) imobilizados em matrizes hospedeiras sólidas, BP.PD
• Assunto(s): Espectroscopia óptica Biofotônica Pontos quânticos Processo sol-gel
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofotônica | complexos de Cu(I) | Espectroscopia Óptica | nanopartículas conversoras ascendentes de energia | quantum dots | sol gel | Propriedades ópticas e luminescentes de materiais

Resumo

A presente proposta é baseada em duas frentes de pesquisa: i) a preparação e caracterização de novos materiais baseados em complexos de haletos de Cu(I) para aplicações luminescentes em iluminação e sensoriamento de gases; ii) o planejamento, síntese e caracterização de materiais baseados em quantum dots e partículas conversoras de luz dispersas em matrizes sólidas hospedeiras. Os complexos de Cu(I) sintetizados em nosso laboratório no IFSC/USP demonstram uma rica variedade de propriedades fotofísicas e têm sido caracterizados em detalhe em solução. No entanto, aplicações potenciais como materiais ópticos requerem a incorporação em matrizes sólidas, investigações de resposta vapocrômica, e sensoriamento seletivo de gases, os quais serão realizados no Laboratório Ford. Por outro lado, quantum dots de SnO2, CdTe e de CdSe, também podem ser dispersos em matrizes sólidas com aplicações tecnológicas em potencial, como geração de luz branca. Para alcançar este objetivo, diferentes estratégias de imobilização baseadas em automontagem por sol-gel, planejamento de sistemas núcleo-casca, e modificação topotática serão empregadas durante o trabalho no grupo do Prof. Ford. As propriedades fotofísicas dos materiais resultantes serão caracterizadas por absorção de estado fundamental e excitado, emissão e excitação estacionárias e resolvidas no tempo, com ênfase em particular em estudos dependentes da temperatura e sensoriamento de gases O2, CO e NO, no caso dos materiais derivados dos complexos. As características funcionais de todos os materiais serão correlacionadas, até onde possível, com investigações estruturais detalhadas utilizando técnicas modernas de ressonância magnética nuclear e eletrônica (RMN e EPR) como sondas da interação hóspede-hospedeiro e hóspede-hóspede. Com base nestes estudos esperamos compreender e explorar as sinergias hóspede-hospedeiro para talhar propriedades ópticas otimizadas na direção das aplicações desejadas.

Publicações científicas

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(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)

MARCONDES, LIA MARA; RAVARO, LEANDRO PIAGGI; STUCCHI DE CAMARGO, ANDREA SIMONE; MANZANI, DANILO; POIRIER, GAEL YVES. CdTe QD/Er3+-doped SiO2-Nb2O5 nanocomposites: Thermal, structural and photophysical properties. Optical Materials, v. 113, MAR 2021. (13/07793-6, 18/16126-7, 16/17495-0)

RAVARO, LEANDRO P.; MAFUD, ANA C.; LI, ZHI; REINHEIMER, ERIC; SIMONE, CARLOS A.; MASCARENHAS, YVONNE P.; FORD, PETER C.; DE CAMARGO, ANDREA S. S.. New emissive mononuclear copper (I) complex: Structural and photophysical characterization focusing on solvatochromism, rigidochromism and oxygen sensing in mesoporous solid matrix. DYES AND PIGMENTS, v. 159, p. 464-470, DEC 2018. (16/17495-0, 13/07793-6, 13/24727-7)

RAVARO, LEANDRO P.; FORD, PETER C.; DE CAMARGO, ANDREA S. S.. Optical oxygen sensing by MPA-capped CdTe quantum dots immobilized in mesoporous silica. Microporous and Mesoporous Materials, v. 303, AUG 15 2020. (13/24727-7, 13/07793-6, 16/17495-0)

ZANONI, KASSIO P. S.; RAVARO, LEANDRO P.; DE CAMARGO, ANDREA S. S.. Host-guest luminescent materials based on highly emissive species loaded into versatile sol-gel hosts. DALTON TRANSACTIONS, v. 47, n. 37, p. 12813-12826, OCT 7 2018. (16/17495-0, 13/24727-7, 16/07706-4, 13/07793-6, 18/05152-7)

RAVARO, LEANDRO P.; ZANONI, KASSIO P. S.; DE CAMARGO, ANDREA S. S.. Luminescent Copper(I) complexes as promising materials for the next generation of energy-saving OLED devices. ENERGY REPORTS, v. 6, n. 4, p. 37-45, FEB 2020. (16/17495-0, 16/07706-4, 13/07793-6)