Sistemas químicos integrados baseados em nanoestruturas de carbono suportadas em matrizes porosas: Correlações entre o protocolo de síntese, propriedades físico-químicas e aplicação em cromatografia e eletroquímica.

Resumo

O projeto tem como foco principal o estudo de sistemas químicos integrados (SQI) compostos por carbonos amorfos ou grafíticos suportados em sílicas mesoporosas procurando entender as correlações existentes entre o protocolo de síntese, a nanoestruturação, as características físico-químicas e propriedades que influenciam diretamente na aplicação destes materiais em particular em cromatografia e eletroquímica. Os materiais serão preparados a partir da organofuncionalização das matrizes de sílica com moléculas de interesse seguida da pirólise em atmosfera de gases especiais a fim de serem obtidas as estruturas de carbono recobrindo a superfície dos poros das matrizes porosas. Serão utilizadas matrizes com características de morfologia e tamanho de poros distintos, como por exemplo, sílicas cromatográficas com poros desordenados e de tamanhos variados, sílicas com poros cilíndricos em arranjo hexagonal e sílicas com poros esféricos em arranjo cúbico. As matrizes serão funcionalizadas com diferentes tipos de di-hidroxialcenos aromáticos, heterociclos aromáticos ou alcanos lineares em diferentes concentrações e serão submetidas a tratamento térmico sob atmosfera de gases especiais em diversas temperaturas e tempos em planejamento fatorial. Desta forma o projeto visa contribuir para o entendimento da maneira com a qual as propriedades físico-químicas dos carbonos dispersos na superfície dos poros são afetadas pelo protocolo de síntese utilizado bem como estas propriedades influenciam no desempenho dos materiais finais em aplicações cromatográficas como por exemplo a separação e detecção de componentes de misturas contendo isomeros de posição de diferentes moléculas baseadas em benzenos, bem como em aplicações eletroquímicas de sensoriamento de metabólitos e fármacos diversos. Por fim serão estudados a obtenção de sistemas químicos integrados de arranjo hierárquico entre as estruturas de carbono suportado e nanoestruturas de óxidos semicondutores ou metais nobres nos poros de sílicas mesoporosas.