Síntese e caracterização de organosílicas mesoporosas contendo imidas aromáticas e suas aplicações na área de energia

Resumo

O projeto tem como objetivo a síntese e caracterização de sílicas mesoporosas funcionalizadas com imidas aromáticas. Os materiais serão sintetizados através da co-condensação, na presença de um surfactante, entre uma fonte de sílica inorgânica (tetraetil ortosilicato) (TEOS) e uma fonte de sílica orgânica contendo a imida aromática (N,N´-bis(3-(trietoxisilil)propil)-1,4,5,8-naftalenodiimida) (TEPNDI). Esta técnica resulta na formação de organosílicas mesoporosas periódicas (PMO), onde o grupamento orgânico é parte integral da parede do poro. Será preparada uma série de amostras, onde a razão molar TEOS/TEPNDI será variada. Os novos materiais mesoporosos (a serem designados PMO-NDI) serão caracterizados por diversas técnicas, como difração de raios-X de baixo ângulo, isotermas de adsorção de N2, microscopia de transmissão eletrônica e espectroscopias de absorção no UV-visível e fluorescência. Serão almejadas aplicações para estes materiais na área de energia, tais como na confecção de LEDs com cores ajustáveis. Para isto, os PMO-NDI serão dopados com um segundo corante, de forma que a excitação das naftalenodiimidas (NDI) nas paredes dos poros seja transferida para o corante no interior dos poros através de transferência de energia do tipo Förster (FRET), resultando em dupla emissão, com cores que podem ser controladas através do grau de dopagem. Também será construído um sistema de FRET tricromofórico, contendo dois corantes simultaneamente nos poros das PMO-NDI. Outra aplicação para os PMO-NDI é como nanofios semicondutores. Para isto, as moléculas de NDI nas paredes dos poros serão reduzidas com ditionito de sódio para dar radicais livres, e a condutividade elétrica dos materiais resultantes será medida. Por fim, os PMO-NDI serão testados como catalisadores heterogêneos para a degradação fotoquímica de poluentes, como o azul de metileno e asfaltenos de petróleo. A degradação de asfaltenos tem grande importância, tanto para o refino como na remediação ambiental de vazamentos de petróleo. (AU)