Suprapartículas luminescentes como potenciais sensores multifuncionais

• Processo: 21/11013-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2021
• Data de Término da vigência: 01 de março de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Paulo Cesar de Sousa Filho
• Beneficiário: Alexia Lanza Nunes
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/07003-4 - Organização coloidal de grãos primários de vanadatos para o controle microestrutural de partículas de TRVO4, BE.EP.IC
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Terras raras Luminescência Termometria Sensores ópticos Terapia fotodinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: luminescência | Sensores ópticos | Suprapartículas | termometria | Terras Raras | Nanomateriais

Resumo

Nanopartículas dopadas com lantanídeos apresentam aplicações emergentes em virtude de sua luminescência sob excitação tanto no ultravioleta quanto no infravermelho próximo, com aplicabilidade ajustável através de morfologia, composição de dopantes e funcionalização de superfície, por exemplo. Contudo, a obtenção de sólidos com emissões ajustáveis de acordo com a excitação para a combinação de múltiplas propriedades fotofísicas é frequentemente complexa em termos sintéticos, exigindo repetidos procedimentos de crescimento epitaxial sobre as partículas. Como forma de se contornarem tais dificuldades, propõe-se neste projeto a elaboração de técnicas para a agregação controlada de nanopartículas luminescentes em estruturas conhecidas como suprapartículas. Serão sintetizadas estruturas submicrométricas (200-400 nm) baseadas na combinação de nanopartículas de vanadatos de terras raras (40-50 nm) de diferentes composições, buscando-se obter conjuntos de emissões ortogonais e seletivamente ativados de acordo com o comprimento de onda de excitação (980 nm para YVO4:Yb3+/Tm3+/Ho3+ ou 1550 nm para YVO4:Er3+). As intensidades relativas dos conjuntos de emissões das suprapartículas serão controladas ajustando-se a proporção entre as nanopartículas componentes. Consequentemente, um dos conjuntos de emissões poderá ser utilizado para o monitoramento local da temperatura, enquanto o outro será empregado para excitar corantes fotoquimicamente ativos ancorados nas superfícies das suprapartículas. Dessa forma, pretende-se obter sistemas multifuncionais combinando termometria e geração localizada de espécies reativas de oxigênio, com grande potencialidade para novas aplicações em terapia fotodinâmica.