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Item Estudos das propriedades físicas de eletrólitos poliméricos de compostos de intercalação e de sistemas vítreos, por técnicas de ressonância magnética(2017-05-16) Gonzalez, Jose Pedro DonosoPesquisa em condutores iônicos (vítreos e poliméricos) e em compostos de intercalação, utilizando-se basicamente as técnicas de Ressonância Magnética Nuclear e Ressonância Paramagnética Eletrônica. O presente projeto envolve vários estudos com objetivos específicos. O primeiro envolve os novos eletrólitos poliméricos formados por: 1) um polyether e a macromolécula hydroxymethyl cellulose complexada com sais de lítio; 2) o ethileno glicol e ácido cítrico complexado com sais de lítio. Também serão estudados sistemas derivados, como compósitos e blendas. O segundo estudo envolve o composto de intercalação de lítio Li(HN-R)MoS2, e o terceiro estudo envolve materiais vítreos (vidros de flúor e sistemas vítreo-cerâmicos) em que são pesquisadas as propriedades estruturais do vidro (através da ressonância do P-31), de difusão iônica (do íon F) e também problemas relacionados ao fenômeno de cristalização. Todos esses estudos serão desenvolvidos em colaboração com pesquisadores das áreas de química e de materiais.Item CEPIV - Centro de Ensino, Pesquisa e Inovação em Vidros(2017-05-16) Zanotto, Edgar DutraAtravés da investigação de relações estrutura - nano & microestrutura - propriedades, utilizando simulações computacionais e métodos de caracterização estrutural, espectroscópica e funcional. Planejamos mapear o "genoma" de vidros e vitrocerâmicas e desenvolver novos materiais ativos e com aplicações promissoras. O principal núcleo de pesquisadores do Centro é composto por 13 professores da USP e UFSCar (ambas em São Carlos) especialistas em engenharia, química e física de materiais vítreos, cristalização e em uma ampla gama de técnicas de caracterização. Cerca de 50 estudantes de graduação, pós-graduação e pós-docs são orientados por eles, e uma extensa coligação de colaboradores compõe uma rede internacional. Iremos pesquisar e desenvolver vidros e vitrocerâmicos que apresentem funcionalidades e aplicações relevantes, tais como alta resistência mecânica e condutividade elétrica, atividade biológica, óptica ou catalítica, ou combinações destas propriedades. Um entendimento fundamental dessas propriedades será obtido baseado em informações sobre a organização estrutural desses materiais em diferentes escalas. Aplicaremos modernos métodos de NMR, EPR, EXAFS e espectroscopia vibracional para caracterizar estruturas atômicas locais e a médio alcance, bem como, a vasta gama de resoluções da microscopia óptica, eletrônica, XRD e microanálises para elucidar nano e microestruturas. E essa abrangente abordagem experimental será complementada por simulações por dinâmica molecular Com essa estratégia procuraremos um entendimento profundo da sinterização e cristalização de vidros em termos de mecanismos, termodinâmica e cinética de escoamento viscoso, assim como de nucleação e crescimento de cristais, permitindo-nos controlar esses processos através da seleção adequada de composições, métodos de conformação e protocolos de tratamentos térmicos. Os laboratórios participantes irão investigar conjuntamente uma série de importantes sistemas de referência, que são considerados particularmente promissores para aplicações como materiais de reforço estrutural (vitrocerâmicas dental e bio), materiais ópticos (vidros para laser), vidros para energia eletroquímica, dispositivos de armazenamento de energia e sistemas catalíticos. Esta rica agenda de pesquisa será equilibrada por contínuas atividades de educação e divulgação em diferentes níveis, bem como pelo desenvolvimento tecnológico e transferência de tecnologia em um moderno centro de educação, investigação e inovação.Item Materiais híbridos luminescentes baseados em moléculas emissoras incorporadas em matrizes inorgânicas(2017-05-15) Bernardez, Andréa Simone Stucchi de Camargo AlvarezMateriais híbridos luminescentes baseados em matrizes inorgânicas incorporadas com espécies moleculares emissoras tais como complexos de metais lantanídeos e/ou de transição, e corantes orgânicos, têm despertado crescente interesse para aplicações médicas, biológicas e tecnológicas (lasers, sensores, guias de onda, OLEDs, etc). O desempenho destes materiais é influenciado pela eficiência de incorporação e distribuição das espécies emissivas, por sua estabilidade frente à exposição a meios externos, e pelo ambiente químico em que se inserem nas matrizes. Assim, além da otimização dos procedimentos de obtenção e da detalhada caracterização fotofísica dos materiais finais e seus precursores, faz-se útil também compreender as características estruturais dos mesmos e correlacioná-las com suas propriedades. Neste sentido, nossa proposta de estudo é bastante abrangente, uma vez que somente desta maneira se pode almejar um entendimento compreensivo dos materiais do ponto de vista científico, com vistas às aplicações. Este projeto de pesquisa é focado na obtenção e caracterizações convencionais e espectroscópicas (ópticas e por RMN e EPR de estado sólido) de matrizes mesoporosas de sílica ou organosilica incorporadas com complexos de metais lantanídeos (Eu3+, Tb3+, Nd3+, Er3+, Yb3+) e de transição (Ir3+), e de corantes orgânicos como a Rodamina (Rh6G). Utilizando-se, por exemplo, da metodologia sol-gel, diversas abordagens são utilizadas para imobilizar as espécies luminescentes nos poros das matrizes. Além da caracterização fotofísica, que inclui a determinação de rendimentos quânticos e cálculos de estrutura eletrônica e transferência de energia, técnicas de RMN de alta resolução em sólidos são empregadas para investigar a formação da rede hospedeira pré- e pós-inserção, o caráter de ligação hóspede-hospedeiro e a quantificação das espécies opticamente ativas.