Sensores & Catalisadores
1) Sensores SERS
O efeito Raman Intensificado por Superfícies (SERS) tornou a espectroscopia Raman, que era uma técnica espectroscópica de baixa sensibilidade, em um dos métodos de análise mais sensíveis, sendo o único capaz de atingir o limite de detecção de apenas uma molécula e dar a impressão digital química da molécula na superfície de nanomateriais simultaneamente. Por consequência, o efeito SERS tornou-se um dos assuntos mais pesquisados, principalmente em química analítica, para o desenvolvimento de sensores para uma variedade de espécies moleculares, desde biomoléculas, pesticidas a metais pesados. O grupo tem atuado no desenvolvimento de materiais híbridos constituídos de materiais bidimensionais e nanopartículas metálicas aplicados em sensores SERS mais sensíveis e estáveis para aplicações em análises em tempo real.
2) Nanomateriais para eletro e fotocatálise
Uma das alternativas mais promissoras para uma matriz energética renovável e limpa é a utilização de energia solar, na qual dispositivos fotovoltaicos e/ou fotoeletroquímicos convertem energia solar em energia química na forma de combustíveis, ou diretamente em energia elétrica. Neste sentido, as propriedades diferenciadas de nanomateriais, principalmente as provenientes da interação da luz com os mesmos, têm grande impacto para o aumento de eficiência da conversão de energia solar. Nossas pesquisas visam a produção, caracterização e aplicação de nanomateriais em catalisadores para produção de combustíveis renováveis, aliando estudos experimentais e teóricos em busca de catalisadores mais eficientes.
Quando suportada em materiais bidimensionais, como o grafeno e seus derivados, as propriedades catalíticas das nanopartículas metálicas, por exemplo, podem ser aprimoradas, devido à alta área superficial, estabilidades química e térmica e a influência dos bandgaps ajustáveis de materiais como o grafeno. Nos materiais híbridos de óxido de grafeno e nanopartículas metálicas, por exemplo, a folha do óxido de grafeno pode atuar como receptor de elétron ou buraco, aumentando o número e o tempo de vida dos pares elétron-buraco. Estas propriedades podem ser exploradas para a produção de combustíveis renováveis a partir de compostos de baixa densidade de energia.
