Desvendando a Ordem/Desordem de Curto Alcance e Transformações Térmicas em Compostos Metal-Orgânicos

• Processo: 25/16366-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 11 de dezembro de 2025
• Data de Término da vigência: 02 de março de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Marcos de Oliveira Junior
• Beneficiário: Marcos de Oliveira Junior
• Pesquisador Anfitrião: Andrea Simone Stucchi de Camargo Alvarez Bernardez
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Bundesanstalt Für Materialforschung Und -Prüfung, Alemanha
• Vinculado ao auxílio: 13/07793-6 - CEPIV - Centro de Ensino, Pesquisa e Inovação em Vidros, AP.CEPID
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dnp-Nmr | in situ XRD | MOF glasses | Síntese e caracterização estrutural de materiais híbridos

Resumo

Esta proposta visa aprofundar o entendimento estrutural de estruturas metal-orgânicas (MOFs) amorfas, com foco em dois sistemas: (i) vidros de imidazolato de cádmio (Cd(Im)2-x(bIm)x) e (ii) o mecanismo de transferência protônica fotoinduzida no composto ZnABPT-NO3. Enquanto MOFs cristalinos são bem caracterizados, suas contrapartes amorfas apresentam propriedades únicas que permanecem pouco compreendidas em nível atômico. Para preencher esta lacuna, propomos uma abordagem experimental integrada, combinando difração de raios X in situ (XRD) na BAM (Alemanha) com Ressonância Magnética Nuclear potencializada por Polarização Dinâmica Nuclear (DNP-NMR) na TU Darmstadt. Os estudos de XRD monitorarão transições de fase e vias de recristalização durante ciclos térmicos, enquanto a DNP-NMR permitirá investigar ambientes de coordenação dos ligantes orgânicos e centros metálicos através de medidas de 15N, superando limitações da NMR convencional para núcleos de baixa abundância. Adicionalmente, a DNP-NMR de 15N será empregada para elucidar o mecanismo de transferência protônica no estado excitado no ZnABPT-NO3, revelando a dinâmica das ligações de hidrogênio responsáveis por seu comportamento fotocrômico. Paralelamente, fortaleceremos a colaboração BAM-USP através do estudo de vidros bioativos de fosfato, utilizando NMR de estado sólido. Esses materiais serão preparados por diferentes rotas sintéticas, com análises complementares realizadas no Brasil. Esta proposta integra pesquisa fundamental em MOFs amorfos com aplicações em materiais vítreos, promovendo sinergia entre técnicas avançadas e colaboração internacional.