Síntese e caracterização de compósitos vítreos contendo MOFs vítreas

• Processo: 25/12071-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Danilo Manzani
• Beneficiário: Gustavo Borlina Basso
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Estrutura metal-orgânica Vidros fosfatos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: compósitos vítreos | MOFs | Vidros Fosfatos | Química de Materiais Vítreos

Resumo

Nas últimas décadas, os materiais híbridos orgânico-inorgânicos, como as redes metal-orgânicas (MOFs), vêm ganhando destaque devido à sua estrutura altamente porosa e versátil. Apesar de a natureza cristalina das MOFs fornecerem diversas propriedades vantajosas para a estrutura, apresentam fragilidades mecânicas e estruturais, o que limita algumas aplicações. Uma opção para contornar tais limitações são as MOFs amorfas ou vítreas, que possuem maior resistência mecânica, moldabilidade e possibilidade de obtenção na forma de bulk. A sua vitrificação pode ocorrer por diversas rotas, sendo o melt-quenching a mais comum. No entanto, devido à frequente decomposição dos ligantes orgânicos antes da fusão, técnicas alternativas como amorfização por dessolvatação ou mecanoquímica são exploradas. Entre os centros metálicos que constituem as MOFs, íons de terras raras (incluindo os lantanídeos, escândio e ítrio) são destaques graças a suas propriedades espectroscópicas únicas graças às transições eletrônicas 4f-4f, que geram luminescência eficiente e bem definida, permitindo aplicações em sensores, LEDs e bioimageamento. Por outro lado, os vidros inorgânicos, como os vidros fosfatos, são materiais versáteis e amplamente utilizados para diversas finalidades, com propriedades vantajosas como alta resistência térmica, transparência e variabilidade composicional. Eles são promissores como matrizes hospedeiras para MOFs, sendo possível formar compósitos vidro-MOF, podendo preservar características iniciais das MOFs. Assim, a combinação de vidros fosfatos com MOFs contendo íons terras raras como centros metálicos representa uma nova fronteira na criação de materiais funcionais avançados, com aplicações potenciais em fotônica, sensores e lasers de estado sólido, promovendo estabilidade e eficiência luminescente em novos dispositivos tecnológicos. (AU)