Estudo por técnicas avançadas de microscopia eletrônica de agregados metálicos e materiais nanocompósitos utilizados em aplicações fotovoltaicas

Resumo

A completa caracterização de sistemas nanométricos requer conhecimento detalhado do arranjo atômico. A microscopia eletrônica de transmissão (TEM) recebeu melhoras surpreendentes de seu sistema ótico nos últimos 5 anos com a otimização e comercialização de óticas eletrônica com corretores de aberração esférica ou cromática e monocromadores da energia dos elétrons. Lamentavelmente, o Brasil não possui instrumentos no estado da arte, nem grupos consolidados com experiência nesta área. Um estágio de 12 meses num laboratório de referência a nível mundial como o Laboratório de Microscopia Eletrônica da Universidade de Cambridge permitirá uma eficiente atualização, numa instituição que possui todos os recursos materiais e humanos na fronteira do conhecimento. O pesquisador será acolhido por dois especialistas reconhecidos mundialmente, como o Prof. Paul Midgley, pioneiro na implementação da tomografia eletrônica (ET) e, C. Ducati especialista na aplicação de TEM, STEM (Scanning TEM) e FIB a nanocaracterização de materiais. Visamos aplicar metodologias modernas e recentes baseadas em TEM com óptica corregida (Aberration Corrected TEM, ACTEM) para caracterização detalhada e quantitativa da estrutura e superfícies e interfaces de nanossistemas utilizando o arsenal de técnicas analíticas disponíveis num TEM/STEM (imagens, tomografia, espectroscopia de R-x e de elétrons, difração, etc.). Entre os objetos que serão estudados estão catalizadores heterogêneos, nanopartículas metálicas e células fotovoltaicas híbridas. Pretendemos explorar a tomografia eletrônica para o estudo de amostras muito sensíveis a radiação como catalisadores heterogêneos, incluindo nanopartículas metálicas muito pequenas (~nm). Também, estudaremos aplicação de tomografia a nanoestruturas híbridas (células solares) contendo materiais orgânicos e inorgânicos para caracterizar as interfaces de forma quantitativa e estatística. (AU)