Filmes nanoestruturados: impacto da arquitetura dos filmes contendo nanopartículas e fosfotungstato sobre as propriedades fotoativas

Resumo

Nesta proposta pretendemos estudar de maneira sistemática a relação entre composição química, estrutura, morfologia, fotocromismo e reatividade fotoquímica de filmes nanoestruturados. Os compostos fotoativos serão nanopartículas de óxidos semicondutores (TiO2 e ZnO) e fosfotungstatos. Paralelamente, serão preparadas nanopartículas casca-caroço de TiO2@SiO2 que serão usadas como elementos fotoativos. Com esta última abordagem, pretende-se pelo ajuste da diferença de energia entre a borda inferior da banda de condução dos óxidos e a energia do LUMO do polioxometalato aumentar o rendimento quântico da geração de espécies reativas de oxigênio, ao mesmo tempo em que aumentamos o rendimento quântico da redução fotoinduzida do polioxometalato responsável pelo fotocromismo. Os compostos fotoativos estarão dispersos em matrizes híbridas do tipo silicatos orgânicos (ormosils) ou filmes híbridos produzidos por deposição Electrostatic Layer-by-layer (ELBL) a fim de estudar o impacto da metodologia de formação dos filmes sobre a resistência química, fotoestabilidade e fotoatividade. A fotoatividade será avaliada estudando-se as propriedades fotocrômicas e sua atividade fotocatalítica na oxidação de N-Óxido-5,5-Dimetil-1-Pirrolina, azul de metileno e cristal violeta. Estes substratos foram escolhidos devido a sua conhecida reatividade frente a espécies reativas de oxigênio (ERO), em especial o radical hidroxila, gerados pelas espécies fotocatalíticas. A reatividade dos ormosis também será ensaiada em reações de fotoxidação de s-triazinas, por exemplo, a atrazina e a melamina. Novos materiais Híbridos classe II com rede interpenetrante de silicatos e polidimetisiloxano serão preparados via rota de fixação de CO2 visando obter matrizes mais estáveis. (AU)