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Investigação da atividade SERS e catalítica de nanoestruturas plasmônicas na degradação de pesticidas organoclorados e organofosforados

Processo: 19/03371-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de abril de 2019
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Paola Corio
Beneficiário:Douglas dos Santos Lopes
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/21070-5 - Espectroscopia vibracional com resolução espacial, AP.TEM
Assunto(s):Espectroscopia   Agrotóxicos   Inseticidas organoclorados   Inseticidas organofosforados   Nanopartículas plasmônicas   Catálise   Efeito Raman   Hidrogenação   Oxidação

Resumo

O Espalhamento Raman Intensificado por Superfícies (SERS) foi observado pela primeira vez em 1974 por Fleischmann et. al. Desde então, a técnica SERS tem emergido como uma importante ferramenta na detecção de quantidades muito pequenas de compostos de interesse, graças às imensas vantagens deste dispositivo frente a outras mais bem estabelecidas, principalmente por sua ultra sensibilidade, pouca influência quanto ao solvente em soluções aquosas e seletividade para moléculas adsorvidas a uma nanoestrutura. A principal contribuição para o efeito SERS é consequência de superfícies metálicas plasmônicas, sendo prata e ouro excelentes substratos para o uso da técnica espectroscópica de SERS, visto que podem ser excitados por frequências ópticas e contribuem com fatores de intensificação do sinal Raman que podem chegar entre 9 a 10 ordens de magnitude em condições ótimas de excitação. Ao se combinar, na mesma plataforma, atividade SERS e catalítica, é possível que se faça o monitoramento in situ de reações diversas. Isto permite que se investigue dados referentes ao mecanismo e à cinética do processo de interesse. São diversas a maneiras que permitem a obtenção dessas estruturas bifuncionais que podem catalisar uma enorme gama de reações, sendo, portanto, extremamente relevantes para aplicação em química ambiental, em relação à degradação de compostos persistentes no ambiente, como são os pesticidas organoclorados e organofosforados. O uso destes compostos tóxicos em enormes quantidades e sem precedentes nos últimos anos alerta para os problemas que eles podem causar ao ambiente e à saúde humana e dos animais. O presente trabalho objetiva investigar o uso de nanopartículas bimetálicas plasmônicas de AuPd em suportes de TiO2 como catalisadores e substratos ativos em SERS no estudo da interação entre pesticidas organoclorados e organofosforados na superfície de nanoestruturas, bem como sua degradação em condições de hidrogenação e oxidação. Os estudos estarão focados em investigar a seletividade e a atividade do catalisador. (AU)