Estudo da migração de moléculas de fluidos e íons em sistemas multi-compartimentados - uma aplicação das técnicas de Relaxation Exchange NMR

• Processo: 23/18439-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Tito José Bonagamba
• Beneficiário: Nataly Melo Campos
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Íons Molécula Ressonância magnética nuclear
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ions | Moléculas | Relaxation Exchange NMR | Ressonância Magnética Nuclear

Resumo

O projeto contará com a análise experimental e teórico numérico-computacional das técnicas de Relaxation Exchange NMR, com destaque para a técnica de T2-Filtered T2-T2 Exchange, aplicado no estudo da migração de moléculas de fluidos e íons em sistema multi-compartimentados. Estes meios costumam apresentar regiões conectadas de características variadas, de modo que as moléculas e íons experimentam diferentes tempos de relaxação ao migrar de uma região para outra. Um exemplo desses sistemas são os meios porosos, cujos poros de amostras carbonáticas apresentam tamanho que varia da ordem de nanômetros até centímetros, de modo que é possível analisar a taxa de troca estimada e a capacidade de armazenamento de CO2. Além disso, entender parâmetros da dinâmica de fluidos relacionados à troca molecular entre diferentes sítios de um material poroso, também se relaciona a inúmeras outras áreas da Indústria, tal como a de cimentos, incluindo os ecológicos, onde busca-se aprimorar a produção para redução da produção de CO2. Da mesma forma, na indústria de baterias de Lítio, a dinâmica molecular dos eletrólitos poliméricos empregados (tipicamente blendas poliméricas, também um sistema multi-compartimentado) e o grau de dopagem com Lítio influenciam na dinâmica dos íons Li+, fato que interfere na condutividade da amostra. Assim, a proposta é analisar a migração de moléculas e íons em sistema multi-compartimentados conectados que experimentam diferentes tempos de relaxação, de modo a obter as taxas de trocas assim como a relação deste parâmetro dinâmico com outras constantes do meio como a permeabilidade, porosidade, condutividade e relaxatividade superficial.