Nanomateriais metálicos controlados para aplicações em catálise

Resumo

Este projeto propõe a utilização de metodologias simples, versáteis e ambientalmente amigáveis para a obtenção de nanomateriais bi- e tri-metálicos apresentando tamanho, forma, composição, estrutura (interiores sólidos ou vazios) e arquitetura (nanodendritos os sistemas caroço-casca) bem definidos e controláveis. Especificamente, focaremos em três classes de sistemas: i) nanocascas trimetálicas do tipo Ag-PtAu, Ag-PdAu e Ag-PdPt; ii) nanodendritos compostos por Ag-M e Au-M (M= Pd, Pt, Rh e Au); e iii) sistemas caroço-casca do tipo Ag-M e Au-M. Enquanto as nanocascas trimetálicas serão produzidas através de uma abordagem baseada na reação de substituição galvânica, os nanodendritos e sistemas caroço-casca serão obtidos através do crescimento por semente. Em uma próxima etapa deste projeto, nanocascas bimetálicas de Ag-Au, Ag-Pd e Ag-Pt (desenvolvidas no nosso primeiro auxílio regular), bem como os materiais i), ii) e iii) serão utilizados como catalisadores heterogêneos para uma variedade de reações modelo relevantes no contexto da síntese química. Em particular, nos concentraremos na reação de hidrogenação do 4-nitrofenol, acoplamento tri-componente via ativação da ligação C-H, acoplamento Suzuki, e oxidação do álcool benzílico e terpenos. Como os nanomateriais obtidos neste projeto terão características controladas, temos o interesse na investigação sistemática de como as atividades catalíticas em cada caso (porcentagens de conversão e seletividade) variam em função dos parâmetros físico-químicos que definem o nanomaterial (tamanho, composição, estrutura e arquitetura). Em uma ultima etapa, pretendemos iniciar estudos referentes a utilização dos nanomateriais desenvolvidos em processos catalíticos intensificados por ressonância plasmônica de superfície. (AU)