Espectroscopia vibracional com resolução espacial

Resumo

O Laboratório de Espectroscopia Molecular do Instituto de Química da Universidade de São Paulo, LEM/IQ-USP, possui várias linhas de pesquisa relacionadas com espectroscopias de absorção no infravermelho e espalhamento Raman. O acoplamento de microscópios ópticos a espectrômetros Raman e no infravermelho adicionaram à espectroscopia vibracional a dimensão espacial com resolução de ordem micrométrica ou sub-micrométrica, aliando a especificidade molecular da espectroscopia vibracional e a imagem com resolução espacial. O presente Projeto Temático abarca diversas linhas de pesquisas que tem em comum para o seu desenvolvimento a necessidade intrínseca da resolução espectral e da resolução espacial. O projeto envolve um grupo de sete professores, com seus respectivos alunos de iniciação científica, pós-graduandos e pós-doutores, locados nos Institutos de Química da USP e UNICAMP. Entre as linhas de pesquisas em microespectroscopias Raman e no infravermelho a serem desenvolvidas neste projeto estão os estudos de microinclusões fluidas e sólidas da ordem de dezenas de mm em cristais naturais de interesse geoquímico, transições de fases e formação de vidro em líquidos iônicos submetidos à ampla variação de pressão e temperatura, materiais híbridos para absorção de gases poluentes, matrizes inorgânicas para liberação modificada de fármacos e sua interface com tecidos vivos, e processos de degradação em bens culturais com interesses nas áreas forense e identificação de falsificações. Linhas de pesquisas em espectroscopia Raman intensificada pela superfície (SERS) serão desenvolvidas seja sob o ponto de vista da investigação dos fundamentos do fenômeno de intensificação de sinal como também das suas diversas aplicações. O efeito SERS depende da morfologia de nanopartículas coloidais ou de superfícies metálicas, que serão investigadas almejando a otimização do desempenho nas aplicações de tais superfícies. Os substratos SERS de alto desempenho que serão estudados incluem nanopartículas anisotrópicas, polímeros e nanopartículas metálicas, fios moleculares e nanopartículas bimetálicas. As aplicações em que tais substratos SERS serão usados incluem a detecção de espécies de interesse ambiental e biológico no regime de uma única molécula, processos catalíticos, por exemplo, hidrogenação de CO2 para produzir combustíveis, e em aplicações forenses. (AU)