Grupos de Pesquisa

Grupo de Fotoquímica


Histórico

O Grupo de Fotoquímica iniciou suas atividades efetivamente em 1984. Desde então tem se firmado como um dos Grupos no País mais atuantes na área, além de ter estabelecido contatos e intercâmbios com vários laboratórios de Fotoquímica de destaque de todo o mundo. Conta atualmente com a participção de 4 docentes, 12 alunos de pós graduação e 8 alunos de Iniciação Científica. Desde seu estabelecimento foram formados mais de 15 Doutores e 25 Mestres, com a publicação de mais de 120 trabalhos científicos em revistas nacionais e internacionais, e apresentadas mais de 150 comunicações em Congressos e Reuniões Científicas.

Infraestrutura

- Fotodilatômetro, composto por dilatômetro, sistema de irradiação e acessórios para a determinação de rendimentos quânticos.
- Sistema de Single Photon Counting para emissão de fluorescência e fosforescência, Edinburgh Instr., com resolução temporal de 300 ps com lâmpada de hidrogênio, e de 20 ps com laser-diodo ou laser de Nd-YAG.
- Sistema de Flash Photolysis com excitação por Laser e resolução temporal de µs. Laser de Nd-YAG, com pulsos de 30 ns. Applied Photophysics
- Espectrofluorímetro de emissão e excitação. Hitachi F-4500
- Espectrofotômetro UV-VIS. Hitachi mod.U-2000
- Espectrômetro de infravermelho com Transformada de Fourier, Bomem
- Reator fotoquímico Rayonet para fotólise, com carroussel
- Sistema de iluminação continua com lâmpadas, monocromador, fotomultiplicadoras e fontes
- Cromatógrafo de gases, Shimadzu
- Cromatógrafo Líquido de Alta Performance, com sistema de Permeação de Gel, Shimadzu
- Viscosímetro automático VISCOBOY 2
- Osmômetro de Pressão de Vapor, Knauer

Linhas de Pesquisa

1.Estudo de propriedades fotofísicas e fotoquímicas de moléculas orgânicas em sistemas microheterogêneos
As reações envolvendo estados eletrônicos excitados ou radicais formados em fotólise direta em meio micro-heterogêneo, apresentam um comportamento diferente das reações similares em fase homogênea. A razão disso reside nos efeitos de compartimentalização, distribuição e localização preferencial de espécies químicas bem como na presença de interfaces de carga no caso de micelas iônicas e polieletrólitos. Neste tema de pesquisa são investigados dois tipos de problemas:
Transporte molecular em agregados de micelas reversas;
Dinâmica de migração e difusão de tripletes em solução micelar e microemulsões.

2. Estudos em sistemas organizados de polieletrólitos
Os polieletrólitos têm em geral grupos hidrofóbicos e hidrofílicos ao longo das cadeias pelo qual apresentam comportamentos que se assemelham aos dos surfactantes. Por este motivo, nos últimos anos foram realizados muitos trabalhos visando determinar e caracterizar esses domínios. Um dos motivos principais para esses estudos é a possibilidade desses compostos vir a substituir surfactantes para induzir catálises micelares. Por outro lado, estes compostos apresentam comportamentos que se podem extender aos de sistemas biológicos naturais, tais como proteínas, ácidos nucléicos, membranas, etc. Para uma boa caracterização destes sistemas é necessário fazer estudos para:
Determinação das concentrações às quais começam a ser formados os microdomínios hidrofóbicos;
Cálculos das constantes de associação dos substratos a esses domínios;
Correlação entre a conformação destes parâmetros com a conformação dos polieletrólitos;
Interação dos polieletrólitos com detergentes.

3. Estudo de interações entre corantes catiônicos e argilas.
Os métodos fotoquímicos e fotofísicos aplicados a estudos micelares tem sido adaptados ao estudo das interações entre corantes catiônicos e argilas. Nesta área são estudados:
Evolução temporal dos corantes adsorvidos nas argilas;
Avaliação dos sítios ácidos nas partículas de argila;
Determinação das curvas de ad- e absorção dos corantes nas argilas e avaliação dos pontos de saturação.

4. Polimerização fotoiniciada
A polimerização fotoiniciada por luz visível é utilizada em numerosas aplicações, indo desde a impressão de circuitos até desenvolvimento de resinas odontológicas. Para poder predizer a eficiência de um fotoiniciador, é necessário conhecer o comportamento fotoquímico no sistema de interesse, assim como os processos dos estados excitados, que originam os radicais livres que iniciam a polimerização.

Os estudos nesse campo que visam determinar os parâmetros cinéticos e termodinâmicos dos processos elementares envolvidos na fotoiniciação são:
Fotofísica dos corantes;
Constantes de reação dos estados excitados;
Constantes de associação dos substratos e iniciadores a sistemas microheterogêneos;
Determinação de cinéticas globais de polimerização.

Técnicas Empregadas

Determinação de tempos de vida de emissão por técnica de contagem de fótons individuais.
Espectroscopia e cinética de transientes (Fotólise por pulso de Laser, até 0.5 microssegundos)
Viscosimetria e Dilatometria
Fluorimetria estacionária
Espectroscopia UV-vis
Cromatografia HPLC e a gás.

Grupo

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Integrantes