Associação iônica e seletividade em monocamadas de surfactantes sintéticos

• Processo: 19/27381-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 04 de setembro de 2020
• Data de Término da vigência: 19 de agosto de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Hernan Chaimovich Guralnik
• Beneficiário: Laura Mortara
• Supervisor: Emanuel Schneck
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Technische Universität Darmstadt (TU Darmstadt), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 18/19838-8 - Forças determinantes da estrutura e estabilidade de agregados de surfactantes sintéticos: seletividade na associação de íons a interfaces e formação de vesículas, BP.DD
• Assunto(s): Micelas Tensoativos anfóteros Simulação de dinâmica molecular Termodinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: efeito específico de íons | monocamadas | Interfaces

Resumo

O objetivo do meu projeto de doutorado (FAPESP 2018/19838-8) é estudar o efeito íon específico nas micelas zwitteriônicas e a estrutura das vesículas dos surfactantes catiônicos, comparando as diferenças estruturais das moléculas com as das vesículas. Já estudamos efeitos de íons específicos nas micelas de DPS zwitteriônico (N-dodecil-N, N-dimetil-3-amônio-1-propanossulfonato) e determinamos as propriedades das micelas, como número de agregação e concentração crítica de micelas (cmc). Usando simulações de dinâmica molecular (MD), mostramos que a adsorção de ânions na interface DPS está correlacionada com o grau de desidratação do ânion. Esses dados já estão publicados. Também estudamos a termodinâmica da micelização de DPS na presença de sais, onde pudemos identificar os efeitos de íons específicos. Os surfactantes catiônicos com cloreto de 1,3-dihexadecil-imidazólio (DHImC) e cloreto de dihexadecil-dimetilamônio (DHDAC) formam vesículas em soluções aquosas e foram caracterizados usando várias técnicas. O N, N-didodecil-N-metil-3-amônio-1-propano sulfonato (DDPS) também foi explorado e caracterizado. Para o DDPS, descobrimos que o efeito íon específico determina a formação de vesículas em soluções aquosas. As monocamadas compostas por surfactantes de cauda dupla são sistemas interessantes, pois podem revelar se os efeitos de íons específicos são sensíveis a diferenças nos arranjos interfaciais comparando micelas, vesículas e monocamadas. Neste projeto, objetivamos entender e quantificar a distribuição de íons em um arranjo diferente de surfactante, ou seja, monocamadas de DDPS com diferentes sais na fase aquosa, usando fluorescência de raios-X de reflexão total baseada em síncrotron (TRXF) e incidência de pastejo x de difração de raios-X (GIXD) e também usará essas técnicas para entender a ordem de cauda dos surfactantes catiônicos DHDAC e DHImC. Esses dados fornecerão mais informações sobre os sistemas e oferecerão uma oportunidade para eu aprender novas técnicas e visões complementares no mesmo sistema. (AU)