Funcionalização não covalente de nanoestruturas 2D com moléculas orgânicas e nanopartículas de carbono: um sistema ternário para aplicação em energia

• Processo: 16/22918-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Eunezio Antonio de Souza
• Beneficiário: Gustavo Gimenez Parra
• Instituição Sede: Instituto Mackenzie de Pesquisas em Grafeno e Nanotecnologias (Mackgraphe). Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM). Instituto Presbiteriano Mackenzie. São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 12/50259-8 - Grafeno: fotônica e opto-eletrônica: colaboração UPM-NUS, AP.SPEC
• Assunto(s): Energia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: energia | Funcionalização não covalente | moleculas organicas | Nanoestruturas 2D | Nanopartículas de carbono (Carbon-Dots) | Materiais 2D nanoestruturados

Resumo

Uma maneira de modular, modificar, ou aperfeiçoar as propriedades físico-químicas, espectroscópicas e tecnológicas de nanoestruturas 2D como o grafeno e o MoS2 é funcionalizá-las não covalentemente com moléculas orgânicas (MOs) e/ou nanopartículas (NPs), na qual preserva-se muitas das propriedades originais desses nanomateriais. É interessante notar que, a combinação MOs e NPs originando uma nanoestrutura ternária (nanoestrutura-2D&MOs&NPs) como proposta neste projeto não foi abordada até o momento. Assim sendo, escolhemos as MOs acridinas 3,6-Diaminoacridina, amarelo de acridina e laranja de acridina, a porfirina 5,10,15,20-Tetra(4-piridil) e a ftalocianina 29H,31H-ftalocianina; por possuírem cadeia p-conjugada estendida, grande estabilidade térmica, alta absorção molar na região UV-Vis-IV, caráter doador/aceitador de elétrons e apresentam átomos de N em suas estruturas. As NPs de carbono ou simplesmente Carbon-Dots (CDs) foram escolhidas por serem ecologicamente favoráveis, possuírem excelente condutividade (transporte de elétrons e mobilidade iônica) e elevada área superficial (maior área de contato entre o eletrodo e os eletrólitos), a presença de grupos funcionais nos CDs faz com que aumente consideravelmente a capacitância de eletrodos dopados com essas NPs (efeito pseudocapacitivo). Futuramente, essa mesma plataforma poderá ser extrapolada e aplicada para funcionalização com heteroestruturas de van der Waals com multifuncionalidades herdadas de cada material 2D que o constituem e com novas propriedades não encontradas individualmente em cada um deles. (AU)

Publicações científicas

(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)

COSTA, MARIANA C. F.; PARRA, GUSTAVO G.; LARRUDE, DUNIESKYS R. G.; FECHINE, GUILHERMINO J. M.. Screening effect of CVD graphene on the surface free energy of substrates. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 22, n. 29, p. 16672-16680, AUG 7 2020. (12/50259-8, 14/22840-3, 16/22918-8)