Investigação da Estrutura Local de Nanopartículas Multimetalicas Sintetizadas por Mecanoquímica através de Espectroscopia de Absorção de Raios-X e Técnicas de Espalhamento Total de Raios-X

• Processo: 25/13507-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Paulo Filho Marques de Oliveira
• Beneficiário: Ismael Pinheiro Lucas Xavier
• Supervisor: Ana de Oliveira Guilherme Buzanich
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Bundesanstalt Für Materialforschung Und -Prüfung, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 23/01223-5 - Mecanoquímica como ferramenta na preparação de nanomateriais multimetálicos, BP.DD
• Assunto(s): Espectroscopia por absorção de raios X Química de materiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: mechanochemistry | Multimetallic Nanoalloys | Total X-ray Scattering | X-Ray Absorption Spectroscopy | Química de Materiais

Resumo

Nanopartículas metálicas apresentam uma relação intrínseca entre estrutura e propriedade, na qual o controle da estrutura influencia diretamente suas aplicações, como em catálise e detecção. Em alguns casos, a combinação de metais nobres (Ag, Au e Pd) com metais menos nobres (Cu e Ni) representa uma estratégia poderosa para integrar múltiplas propriedades metálicas em nanoligas multimetálicas. Embora o método de síntese solvotérmica seja o mais comumente utilizado, questões relacionadas à escalabilidade e ao custo limitam sua aplicabilidade. Por esse motivo, a abordagem mecanoquímica surge como uma alternativa ecologicamente correta e livre de solventes. A mecanossíntese de nanopartículas multimetálicas tem se mostrado um campo promissor para o desenvolvimento de novos materiais. No entanto, desafios relacionados à compreensão dos mecanismos de formação desses materiais, aliados ao conhecimento limitado sobre sua organização atômica em nível local, tornam o design racional desses sistemas altamente complexo. Para enfrentar esses desafios, o presente projeto propõe o uso de técnicas de espalhamento e absorção de raios X para investigar a formação de nanopartículas multimetálicas compostas por Ag, Au, Pd, Cu e Ni. A síntese será realizada por meio de moagem por bolas (ball milling), enquanto as técnicas de XANES, EXAFS e SAXS serão empregadas para monitorar as mudanças químicas e estruturais que ocorrem nos estágios iniciais da formação das nanopartículas. Além disso, a modelagem de PDF a partir de dados de espalhamento total de raios X será utilizada para acessar a estrutura local desses materiais. O objetivo é obter novos insights sobre a influência da ação mecânica na formação de nanomateriais e sobre os mecanismos que regem sua organização atômica.