Espectroscopia Raman e dinâmica molecular de líquidos iônicos

Resumo

Este projeto de passagem para doutorado direto amplia e aprofunda os estudos iniciados no projeto de mestrado, "Estudo por espectroscopia Raman da transição vítrea e cristalização de líquidos iônicos", processo FAPESP 2010/12717-9. Líquidos iônicos geralmente são viscosos e facilmente super-resfriados, de tal modo que são precursores de vidros (glass-forming liquids). Neste projeto, estamos particularmente interessados nos líquidos iônicos que apresentam estados líquido super-resfriado, vítreo e cristalino. Aspectos estruturais das diferentes fases desses sistemas estão sendo investigados por espectroscopia Raman a partir das diferenças em frequência vibracional, intensidades relativas e forma de banda entre os estados líquido e sólido resultantes da modificação do ambiente local experimentado pelos íons. Neste projeto, o estudo dos espectros Raman em função da temperatura será complementado com medidas dos espectros em função da pressão. Cálculos de Química Quântica ab initio serão realizados para auxiliar na atribuição das frequências vibracionais observadas experimentalmente. No projeto de doutorado, simulações de líquidos iônicos pelo método de dinâmica molecular também serão realizadas para investigar a dependência da conformação dos íons com o estado termodinâmico. Solicitaremos posteriormente Bolsa Estágio de Pesquisa no Exterior (BEPE) para o bolsista estagiar por cerca de um ano no grupo do Prof. Edward W. Castner, Depart. of Chemistry and Chemical Biology, Rutgers, The State University of New Jersey, USA. O grupo do Prof. Castner têm se dedicado a estudos de estrutura e dinâmica de líquidos iônicos por espectroscopia de espalhamento de raios-x e RMN. Portanto, pela utilização de várias técnicas espectroscópicas e metodologias de cálculos, o projeto pretende contribuir para o entendimento da estrutura dos líquidos iônicos, bem como analisar a ocorrência da cristalização ou da transição vítrea, a formação do estado "glacial" e o papel da nucleação frustrada na transição vítrea de líquidos precursores de vidro. (AU)