Avaliação de técnicas de RMN de 1H no domínio do tempo para realização de experimentos de crioporosimetria

• Processo: 22/03724-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Eduardo Ribeiro de Azevedo
• Beneficiário: Bruno Trebbi
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Mecânica quântica Eletromagnetismo Termodinâmica Escala nanométrica Ressonância magnética nuclear
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Crioporosimetria | ecos de spin | filtros dipolares | Materiais nanoporosos | Ressonância Magnética Nuclear | temperatura de fusão | Nuclear magnetic resonance

Resumo

As últimas três décadas testemunharam grande desenvolvimento de técnicas de ressonância magnética nuclear no domínio do tempo (RMN-DT) para a caracterização de meios porosos, baseadas em diferentes princípios físicos e capazes de estimar dimensões de poros desde a escala nanométrica até centenas de micrometros. Enquanto poros com dimensões na faixa de centenas de nm a dezenas de mm podem são passíveis de caracterização por várias técnicas de RMN-DT baseadas em relaxometria e difusão molecular, poros com dimensões de dezenas a centenas de nm podem ser caracteriados utilizando as chamadas técnicas de crioporosimetria. De modo geral, a crioporosimetria explora variações nas temperaturas de fusão de fluidos confinados em espaços nanométricos, as quais podem ser caraterizadas de modo bastante eficiente por diferentes técnicas de RMN-DT. A caracterização de materiais nanoporosos encontra aplicações em várias áreas como, por exemplo, caracterização de estrutura porosa de materiais para adsorção de metais pesados ou de biomassa para aprodução de etanol de segunda geração. Este projeto de iniciação científica envolve a implantação, teste e caracterização da metodologia convencional de crioporosimetria por RMN usando técnicas de ecos de spins convencionais (usualmente referidos como ecos de Hahn), assim como a avaliação do uso de técnicas baseadas em ecos dipolares, as quais tem se mostrado bastante eficientes para sondar processos dinâmicos. Uma vez que a realização do projeto envolve o entendimento de conceitos de eletromagnetismo e mecânica quântica (principio e técnicas de RMN) e termodinâmica (transições de fase em fluidos confinados) vislumbra-se que a sua realização pelo estudante de IC possa contribuir para o aprendizado e consolidação de importantes conceitos de sua formação em Física.(AU)