Desenvolvimento de novas plataformas para nanotermometria em reações por catálise plasmônica

Autor(es)

Tamires Maira Oliveira

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
• Data de defesa: 2022-11-11

Membros da banca

Paulo Cesar de Sousa Filho; Fernando Aparecido Sígoli; Lucas Carvalho Veloso Rodrigues

• Orientador: Paulo Cesar de Sousa Filho

Resumo

Nanopartículas (NPs) metálicas apresentam propriedades únicas para aplicações emergentes em fotocatálise, o que estimula estudos fundamentais neste campo. Por sua vez, os mecanismos de reação mediados por NPs metálicas ainda é limitado pela difícil determinação da temperatura local nas imediações desses catalisadores para que seja possível atribuir as contribuições térmicas no mecanismo de ação desses sistemas. Nesse sentindo, combinar nanotermômetros ópticos baseados em lantanídeos e NPs plasmônicas é, portanto, uma promissora abordagem para o entendimento sobre efeitos térmicos em fotocatálise plasmônica. Em vista disso, este trabalho propõe plataformas baseadas em vanadatos de terras raras (TR) decoradas com nanopartículas (AuNP) ou nanobastões de ouro (AuNRs) (TRVO4-AuNPs/AuNRs), nas quais a fase TRVO4 apresenta resposta termométrica para medir a temperatura no entorno de NPs metálicas durante ensaios fotocatalíticos. A comparação de partículas (Y,Yb,Tm,Er)VO4 e sistemas funcionalizados com AuNRs revelou mudanças no perfil das emissões de Er3+ 2H11/2?4I15/2, 4S3/2?4I15/2 (?exc=808nm), resultando no aumento na intensidade de emissão da banda do Er3+ em 525 nm, que foi atribuído ao aumento da temperatura local causado pelos AuNRs. Perfis de intensidade versus potência também mostraram efeitos dos AuNRs em mecanismos de conversão ascendente, com uma diminuição no número de fótons necessários para formação dos estados emissores do Er3+. A interação com AuNRs também alterarou a resposta termométrica da fase (Y,Yb,Tm,Er)VO4, entretanto para o sistema (Y,Er)VO4 decorados com AuNP, excitável em ?exc= 488nm, essas mudanças não foram observadas. Os ensaios de catálise demonstraram a interação dos vanadatos com as NPs metálicas na reação de redução de 4-nitrofenol por NaBH4. Desta forma, os estudos até o momento possibilitaram compreender a interação dos TRVO4-AuNP/AuNRs, motivando próximas etapas de experimentos in situ para a investigação das contribuições térmicas de NPs plasmônica nessas reações (AU)

• Processo FAPESP: 19/21896-9 - Desenvolvimento de novas plataformas para nanotermometria em reações por catálise plasmônica
• Beneficiário: Tamires Maira Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado