| Síntese e Caracterização de Nanocoloides Magnéticos | |
| Elaboração de nanocoloides magnéticos à base de ferritas convencionais e mistas em meio líquido polar (água, glicerol e DMSO). Caracterização química, estrutural, morfológica, coloidal e magnética dos materiais por diferentes técnicas como FAAS, Voltametria, DRX, TEM, HR-TEM, STEM, SAXS, Zetametria, DLS, FTIR e Magnetometria. Estudo das propriedades elétricas, eletródicas e termodifusivas dos nanomateriais. | |
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Publicações Relacionadas: Physical Review E 92, 042311, 2015. New Journal of Chemistry, 40, 6405, 2016. Jounal of Nanoparticle Research, 18, 138, 2016. Journal of Physical Chemistry C 121, 5539-5550, 2017. Materials Research 20, 1729-1734, 2017. Journal of Physics: Condensed Matter 31, 175801, 2019.
Pessoas para Contato: Alex Fabiano Cortez Campos Jerome Depeyrot |
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| Desenvolvimento e Aplicação de Nanomateriais Magnéticos Avançados Para Remediação Ambiental e Geração de Energia Sustentável | |
| Elaboração e caracterização de duas classes de nanomateriais: i) nanoadsorventes magnéticos à base de ferritas do tipo MFe2O4@ɣ-Fe2O3 e (M e N = Mn e Co) visando à remoção de diferentes tipos de poluentes de águas residuais (metais tóxicos, corantes têxteis, BTEX, pesticidas, resíduos radioativos e fármacos); ii) nanocatalisadores magnéticos à base de ferritas de manganês não-estequiométricas para a queima de dimetiléter. Esta linha também se dedica aos estudos de recuperação, reutilização desses nanomateriais e ao desenvolvimento de métodos e processos para aumento de escala visando a aplicações de grande porte. | |
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Publicações Relacionadas: Chemical Engineering Journal 302, 725-732, 2016. Journal of Hazardous Materials 362, 82-91, 2019. Journal of Environmental Chemical Engineering 7, 103031, 2019. Journal of Nanoscience and Nanotechnology 19 4888-4902, 2019. Orbital: Electron. J. Chem. 11, 64-70, 2019.
Pessoas para Contato: Alex Fabiano Cortez Campos Jerome Depeyrot |
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| Síntese e Caracterização de Materiais a Base de Grafeno | |
| Nessa linha de pesquisa são desenvolvidos estudo voltados para a síntese e caracterização de óxido de grafeno e seus compósitos com moléculas orgânicas, óxidos metálicos dielétricos e semicondutores para desenvolvimento de dispositivos olfativos e desenvolvimento de dispositivos armazenadores de energia do tipo Li-Ion e Li-Air. | |
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Publicações Relacionadas: Journal of thermal analysis 107 (1), 257-263, 2012. IEEE Sensors Journal 17 (7), 1971-1980, 2017. Renewable and Sustainable Energy 51, 910-925, 2015.
Pessoa para Contato: Mauro Francisco Pinheiro da Silva
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Estudo das Propriedades Optoeletrônicas de Corantes Naturais para Aplicações em Sistemas Fotovoltaicos |
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| Em um planeta cada vez mais carente de recursos fósseis, propor novas tecnologias que dispensem o seu uso torna-se uma prioridade para os cientistas de uma forma geral. Em conformidade com esse propósito, o uso de dispositivos fotovoltaicos compostos por semicondutores orgânicos é um bom candidato para a geração de energia limpa. Do ponto de vista da produção em larga escala industrial, esses fotovoltaicos possuem atributos como a maleabilidade e a facilidade de síntese como fatores decisivos para que sejam extremamente requeridos pelos fabricantes de tais dispositivos. A fim de se estudar esses dispositivos, existem diversas metodologias que foram desenvolvidas ao longo das cinco últimas décadas, desde a proposição inicial desses materiais. Porém, todas elas tem uma ideia central em comum: para se ter um bom fotovoltaico, deve-se ter um sistema que absorva bem a luz (no caso das células solares) ou que emita bem a luz a partir da absorção de energia (no caso de OLEDs - do inglês Organic Light Emitting Diodes). Portanto, as metodologias centrais tangem esse quesito. Recentemente, Juška propôs uma teoria conhecida como Extração de Carga por Crescimento Linear de Tensão, do inglês Carrier Extraction by Linearly Increasing Voltage (CELIV). Nessa teoria, o que se analisa é a capacidade de formação de par elétron-buraco em uma dada junção de polímeros e, por consequência, pode-se analisar as características do dispositivo como, por exemplo, a sua eficiência ou até mesmo as propriedades ôhmicas ou não-ôhmicas do dispositivo a ser produzido. A partir dessa teoria, muitos resultados experimentais tem sido recentemente ratificados, comprovando o quão poderosa essa metodologia tem se tornado nos últimos anos. Baseando-se na metodologia CELIV, desenvolveremos interfaces (heterojunções doadora/aceitadora de elétrons) com diversos polímeros, sensibilizados por corantes naturais, para poder analisar a relação entre corrente e tensão de tal forma a caracterizar muito bem esses sistemas à luz da Microeletrônica. | |
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Publicações Relacionadas: Bulletin Of Materials Science, 42, 201, 2019. Journal of Applied Polymer Science, 127, 183-189, 2012.
Pessoa para Contato: Artemis Marti Ceschin |
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Heteroestruturas Baseadas em Monocamadas de TMDCs para o Desenvolvimento de Nanodispositivos Eletrônicos |
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| Esse projeto de pesquisa tem por objetivo principal o desenvolvimento de nanodispositivos eletrônicos baseados em monocamadas de MoSe2 e WS2. Para isso, será empregada, inicialmente, a técnica de esfoliação física. Essa classe de materiais bidimensionais tem ganhando tremenda atenção nos últimos anos, principalmente após a descoberta do grafeno, um material bidimensional composto de uma única camada atômica de carbono. Desde a concepção do grafeno em 2004 através do método de esfoliação mecânica, um número crescente de materiais bidimensionais (2D), por exemplo, os dicalcogenetos de metais de transição- Transition metal dichalcogenides (TMDCs) foram preparados e estudados. Particularmente, os TMDCs apresentam propriedades eletrônicas, óticas e térmicas extremamente interessantes do ponto de vista de aplicações tecnológicas. A enorme importância e interesse nesses materiais é devido também aos recentes avanços na preparação da amostra, detecção óptica, transferência e na manipulação de materiais em 2D. Enquanto que a compreensão física desses materiais foi adquirida ao longo dos últimos anos com o estudo do grafeno. Um dos mais recentes 2D, o disseleneto de molibdênio (MoSe2), pode ser crescido com menor que 5 nm e, recentemente, demostrou-se que transistores a base desse material apresenta razão liga/desliga em torno de 106. Diferente do grafeno, monocamada de MoSe2 apresenta propriedade semicondutora com gap direto de 1,55 eV. Adicionalmente, o MoSe2 é um dos materiais mais promissores da família TMDCs. Em termos de comparação, o MoSe2 tem menos defeitos, fotoresposta mais rápida e maior energia de ligação de éxciton, quando comparado com dissulfeto de molibidenio (MoS2). Todas estas características mostraram que o MoSe2 deverá apresentar excelente desempenho em aplicações futuras em dispositivos nano-eletrônicos. Portanto, esse projeto de pesquisa visa desenvolver dispositivos eletrônicos usando TMDCs depositados sobre substratos de Carbeto de Silício (SiC) e Arseneto de Gálio (GaAs) por esfoliação física. Para isso, utilizaremos nossa experiência adquirida ao longo de mais de 10 anos, usando diferentes sistemas para deposição de filmes finos. | |
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Publicações Relacionadas: ACS Applied Materials & Interfaces, 7, 27115-27123, 2015. Applied Surface Science, 473, 303-312, 2019. RSC Advances, 9, 17157-17164, 2019.
Pessoa para Contato: Jorlândio Francisco Felix
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Desenvolvimento e Ampliação de Bioestimulantes e Biopesticidas Baseados em Nanomateriais para Agricultura Sustentável |
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| De acordo com a Organização das Nações Unidas (ONU), a população mundial ultrapassará a marca de 9 bilhões em 2050 e será necessário aumentar a produção de alimentos em 50-70%, em paralelo, as demandas por água e energia crescerão proporcionalmente. É inquestionável que o desenvolvimento da agricultura sustentável é completamente dependente de inovações em técnicas e procedimentos, na verdade, isso pode ser considerado como um dos paradigmas mais importantes ainda a ser superado pela nossa geração atual, como a fome e os ecossistemas degradados são ameaças severas à saúde e bem-estar humanos. A nanotecnologia surge como uma solução potencial para superar as desvantagens convencionais da agricultura, uma vez que ainda seria capaz de aumentar a produtividade e simultaneamente reduzir o impacto ambiental. As tecnologias propostas apresentam as seguintes vantagens: (1) Tecnologia verde com fabricação de baixo custo e produto de alto valor agregado; (2) Aplicável a qualquer condição de cultivo; (3) Contribuir para a redução dos custos dos alimentos; (4) Aumentar a produtividade e a qualidade de vegetais e grãos; (5) Matérias-primas não dispendiosas podem ser utilizadas. | |
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Pessoa para Contato: Marcelo Oliveira Rodrigues |
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