Substratos SERS Eletroquimicamente Regeneráveis para Detecção in situ de Pesticidas

• Processo: 25/10906-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 06 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 05 de outubro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Priscila Alessio Constantino
• Beneficiário: Henry Seitiro Kavazoi
• Supervisor: Jeremy John Baumberg
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Cambridge, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 23/04196-9 - Desenvolvimento de substratos SERS e GERS para otimizar a detecção in situ de mistura de pesticidas, BP.DR
• Assunto(s): Espectroscopia Raman amplificada por superfície Materiais nanoestruturados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Pesticide detection | Regenerable substrates | Sers | Materiais nanoestruturados

Resumo

A espectroscopia Raman amplificada por superfície (SERS) é uma técnica poderosa, capaz de detectar moléculas em concentrações ultrabaixas devido à intensa amplificação do sinal gerada em hotspots eletromagnéticos. No entanto, desafios como a baixa reprodutibilidade dos substratos, a reutilização limitada e a variabilidade na distribuição dos hotspots continuam restringindo suas aplicações práticas, especialmente em análises quantitativas e in situ. Neste projeto, propomos a aplicação de substratos SERS regeneráveis baseados em agregados multicamadas (MLaggs) para a detecção dos herbicidas paraquate e diquate em amostras de água padrão e ambiental. Desenvolvidos pelo grupo do Professor Jeremy Baumberg, os substratos MLagg possuem nanogaps definidos de forma precisa por espaçadores moleculares, proporcionando alta reprodutibilidade espectral e compatibilidade com sistemas eletroquímicos. Esses substratos podem ser limpos e regenerados eletroquimicamente, permitindo múltiplos ciclos analíticos com o mesmo dispositivo. O plano de trabalho envolve a preparação e caracterização dos substratos MLagg, a integração com uma célula de fluxo para EC-SERS, a investigação do comportamento eletroquímico-SERS dos pesticidas alvo e a aplicação do método desenvolvido em amostras ambientais fortificadas. Esta abordagem visa melhorar a sensibilidade, seletividade e reprodutibilidade, ao mesmo tempo que reduz o desperdício e os custos operacionais, contribuindo para o desenvolvimento de ferramentas analíticas mais sustentáveis e confiáveis para o monitoramento ambiental in situ.