PPGQ | Pós-Graduação em Química

 

LINHAS DE PESQUISA

ANÁLISE ESPECTROMÉTRICA Desenvolvimento de métodos analíticos por espectrometria de absorção, emissão e fluorescência atômica e por espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado para a determinação de elementos traço em amostras biológicas, ambientais, industriais, geológicas, clínicas etc. Análise direta de amostras sólidas. Análise de amostras sólidas em suspensão. Geração química de vapor. Análise por espectrometria de fluorescência de raios X.

BIOCATÁLISE. IMOBILIZAÇÃO DE ENZIMAS E APLICAÇÃO EM SÍNTESE ORGÂNICA Imobilização de biocatalisadores (enzimas e células integras) em diferentes suportes (polímeros naturais e sintéticos) e usos como catalisadores em reações de esterificação, amidação, transesterificação e na resolução de racematos (aminas, álcoois) em meio não-aquoso. Obtenção de compostos quirais.

BIOINORGÂNICA Estudo do papel dos metais nos processos biológicos e no metabolismo dos seres vivos e a sua distribuição e presença nas metaloenzimas e metaloproteínas. Classificação e funções das metaloenzimas e metaloproteínas. Atividades catalíticas e aplicações como fármacos e no diagnóstico clínico.

BIOSSENSORES Desenvolvimento e aplicação de sensores eletroquímicos. Emprego de materiais nanoestruturados na construção de sensores. Biossensores enzimáticos. Sensores bioinspirados. Imunossensores.

CATÁLISE Caracterização e propriedades de catalisadores homogêneos e heterogêneos. Síntese e caracterização das propriedades catalíticas de nanopartículas metálicas. Controle de tamanho, forma e composição na síntese de nanopartículas. Catálise por metais e nanopartículas metálicas. Desenvolvimento de nanocatalisadores ambientalmente benignos: Química verde e sustentável. Estudos de mecanismos e seletividade em reações orgânicas. Reconhecimento molecular e estudos de sistemas organizados. Síntese, caracterização e estudo da atividade catalítica de compostos de coordenação e organometálicos do bloco d. Reações térmicas e no estado excitado. Cálculos computacionais de reações orgânicas.

CATÁLISE HETEROGÊNEA Geração de novos combustíveis a partir de biomassa (etanol, óleos vegetais): H2, gás de síntese, biodiesel; oxidação total de BTX (benzeno, tolueno e xilenos) e oxidação parcial de monoterpenos (pinenos, limoneno). Preparação e caracterização de catalisadores heterogêneos para obtenção de diferentes materiais nanoestruturados. Síntese e caracterização de eletrocatalisadores para aplicação em reações de células a combustível.

COMPLEXAÇÃO SELETIVA DAS SUBSTÂNCIAS HÚMICAS Complexação seletiva das substâncias húmicas. Caracterização dos equilíbrios de complexação com íons metálicos bivalentes e trivalentes.

COMPLEXOS MACROCÍCLICOS BINUCLEARES Sínteses de complexos binucleares que atuam como receptores de moléculas simples como O2, NO, catecóis e aminas aromáticas, ativando-as. Estudos cinéticos e das propriedades de ligantes macromoleculares por EPR.

COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO Pesquisa em química inorgânica e biológica: cinética, eletroquímica, espectroscopia, mecanismos e estudos de equilíbrio de complexos inorgânicos e estudos de modelos de enzimas.

CRISTAIS LÍQUIDOS   Síntese, caracterização estrutural e estudo das propriedades físicas dos cristais líquidos: 1) Planejamento molecular de cristais líquidos funcionais; 2) Cristais líquidos dendríticos; 3) Metalomesógenos; 4) Materiais orgânicos avançados funcionalizados: fotoativos, semicondutores, emissores de luz e sondas fluorescentes.

DETERMINAÇÃO ESTRUTURAL DE COMPOSTOS INORGÂNICOS Caracterização e determinação de estruturas cristalinas e moleculares de compostos orgânicos e inorgânicos por difração de raios X.

EFEITO DE SUPERFÍCIES CARREGADAS NA CATÁLISE DE REAÇÕES ORGÂNICAS Catálise em sistemas homogêneos e heterogêneos. O estudo em sistemas homogêneos concentra-se no desenvolvimento de catalisadores para reações de hidrólise de ésteres fosfóricos, carboxílicos e amidas. No âmbito da catálise heterogênea, o objetivo é o planejamento e caracterização de sólidos como catalisadores para reações de hidrogenação de olefinas e degradação de compostos organofosforados. Desenvolvimento de sistemas catalíticos micro-heterogêneos, com foco em nanopartículas metálicas em solução aquosa para aplicação em reações de interesse industrial. Caracterização físico-química de sistemas coloidais e na investigação de propriedades de sondas fluorescentes em tais meios.

ELETROANALÍTICA Desenvolvimento e validação de metodologia eletroanalítica para determinação de produtos orgânicos e elementos traço em amostras de interesse ambiental, biológico, farmacêutico e alimentar. Assuntos relacionados: 1) Eletrodos quimicamente modificados; 2) Eletrodos impressos; 3) Eletrodos molecularmente impressos; 4) Polímeros híbridos; 5) Materiais nanoestruturados; 6) Sensores amperométricos e voltamétricos; 7) Biossensores.

EXTRAÇÃO E PRÉ-CONCENTRAÇÃO EM QUÍMICA ANALÍTICA Desenvolvimento e aplicação de técnicas de extração para a determinação de elementos traço ou de compostos orgânicos em amostras diversas. Extração em fase sólida. Extração líquido-líquido. Desenvolvimento de técnicas de microextração.

FOTOQUÍMICA Síntese de novos compostos fotoativos, fotocatálise, fotomedicina, fotoeletrólise e estudo teórico da estrutura eletrônica. Geração fotoquímica de vapor aplicada à análise elementar.

GEOQUÍMICA ORGÂNICA DE AMBIENTES COSTEIROS Identificação e caracterização de biomarcadores de procedência aquática e terrestre em ambientes costeiros. Estudos sobre variações paleoclimáticas a partir de biomarcadores geoquímicos. Métodos analíticos para a determinação de pesticidas em ambientes costeiros e classificação de resíduos sólidos.

INTERAÇÕES QUÍMICAS NA INTERFACE Estudo de processos químicos na interface entre a superfície de óxidos metálicos e soluções aquosas. Estudo do comportamento de íons metálicos em soluções aquosas. Estudo de processos corrosivos em superfícies metálicas. Estudo de revestimentos anticorrosivos.

MÉTODOS ANALÍTICOS BASEADOS EM CROMATOGRAFIA E ELETROFORESE CAPILAR Desenvolvimento de métodos utilizando técnicas cromatográficas e eletroforéticas. Otimização de métodos usando simulação computacional. Utilização de técnicas eletroforéticas para a determinação de coeficientes de partição analito-micela, interação com proteínas e formação de complexos. Técnicas de separação aplicadas para análise de fármacos, alimentos funcionais, extratos vegetais e biocombustíveis. Desenvolvimento e validação de métodos analíticos empregando eletroforese capilar e cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas em tandem. Desenvolvimento e aplicação de estratégias de injeções múltiplas para aumento da frequência analítica.

NANOCATÁLISE Síntese, caracterização e estudo das propriedades catalíticas de nanopartículas metálicas. 1) Controle de tamanho, forma e composição na síntese de nanopartículas metálicas; 2) Desenvolvimento de nanocatalisadores ambientalmente benignos: Química verde e sustentável; 3) Estudos de atividade e seletividade em reações orgânicas.

NANOTECNOLOGIA, QUÍMICA SUPRAMOLECULAR E NOVOS MATERIAIS Síntese e caracterização de novas famílias de sistemas conjugados apresentando grupos doadores e aceitadores de elétrons para serem aplicados como corantes pericrômicos e na montagem de dispositivos ópticos supramoleculares que apresentem potencial para serem empregados em sistemas de detecção óptica de analitos catiônicos, neutros e aniônicos, em dispositivos de conversão de luz e em dispositivos opto-eletrônicos orgânicos. Investigação do comportamento dos corantes sintetizados em solventes puros, em misturas de solventes, e sistemas supramoleculares. Montagem de dispositivos de detecção de espécies químicas para fins analíticos, conforme os fundamentos da química supramolecular e de materiais.

OPTOELETRÔNICA ORGÂNICA E SISTEMAS ANISOTRÓPICOS Estudo de aspectos físico-químicos orgânicos de novos materiais, mais especificamente para o estudo de sistemas orgânicos anisotrópicos como cristais líquidos, polímeros/elastômetros e moléculas orgânicas luminescentes, bem como na sua aplicação em dispositivos optoeletrônicos como OLEDs, OFETs e OPVs. Também são investigados materiais biológicos para aplicação em biossensores e sistemas bioativos.

POLÍMEROS E COLÓIDES Desenvolvimento de pesquisa relacionada aos seguintes tópicos: 1) Estudo da auto-associação de macromoléculas em solução; 2) Fenômenos de interação entre surfactantes aniônicos e polímeros sintéticos, proteínas e celulose; 3) Obtenção e caracterização das propriedades micro e macroscópicas de blendas poliméricas, utilizando polímeros sintéticos, polieletrólitos e biopolímeros, para aplicação em membranas semipermeáveis ou condutoras de prótrons e filmes para armazenamento de alimentos; 4) Micro e nanoencapsulação de moléculas de interesse alimentício ou farmacêutico com materiais poliméricos biocompatíveis e biodegradáveis; 5) Preparação e caracterização de nanopartículas carregadas com oligossacarídeos; 6) Obtenção de nanofibras de biopolímeros através da técnica de eletrofiação; colóides liofílicos e liofóbicos com sistemas poliméricos; 7) Estudo do espalhamento de luz (SLS/DLS) e de raios X (SAXS) em sistemas poliméricos; 8) Síntese e caracterização de polímeros e seus materiais aplicados a proteção da corrosão em materiais metálicos.

QUÍMICA AMBIENTAL E ANALÍTICA INSTRUMENTAL Desenvolvimento de métodos cromatográficos e espectrométricos para a determinação de contaminantes, análise de especiação, extração e análise de compostos em amostras ambientais diversas (águas, solos, sedimentos, resíduos, ar e esgotos). Processos de monitoramento e/ou controle de poluentes. Quimiometria aplicada à química analítica.

QUÍMICA DE COMPOSTOS ORGANOMETÁLICOS Síntese e caracterização de compostos organometálicos, aplicações em catálise e em química medicinal.

QUÍMICA DE MATERIAIS Síntese de novos materiais a partir da organofuncionalização de matrizes de sílica; síntese, caracterização e aplicações como adsorventes de ânions metálicos e outros compostos que agem como desreguladores endócrinos. Estudos de nanopartículas magnéticas estabilizadas com polímeros naturais, complexação de metais bivalentes.

QUÍMICA DE MELANINAS Efeito da coordenação de íons metálicos na agregação e nas estruturas das melaninas, correlacionando com a reatividade e o comportamento pró- ou antioxidante das melaninas.

QUÍMICA DE PRODUTOS NATURAIS Estudo de plantas medicinais com atividade biológica. Química, estrutura e bioatividade de produtos naturais. Transformações biomiméticas. Síntese de produtos naturais de relevância farmacológica. Isolamento, estrutura e atividade biológica dos princípios ativos de plantas medicinais.

QUÍMICA DO PLASMA Desenvolvimento e aplicação de reatores de plasma frio. Estudo da degradação de contaminantes líquidos por plasma frio. Estudo do uso de catalisadores homogêneos e heterogêneos acoplados a sistemas de plasma frio para a degradação de poluentes. Estudo da interação do plasma frio aplicado sobre ou dentro de uma fase líquida. Estudos de descargas de gases moleculares destinados ao trabalho de superfícies. Desenvolvimento de tecnologia para tratamento de resíduos químicos por plasma.

QUÍMICA NA INTERFACE COM A BIOLOGIA E A MEDICINA Síntese de compostos biologicamente ativos e avaliação da atividade biológica de compostos orgânicos, inorgânicos e híbridos moleculares. Ativação e síntese de moléculas orgânicas em sistemas biológicos. Desenvolvimento de compostos de coordenação e organometálicos e suas aplicações na química medicinal.

QUÍMICA PREBIÓTICA Estudo da interação entre descargas elétricas e minerais. Estudo da adsorção de moléculas sobre superfícies minerais de relevância prebiótica. Síntese de biomoléculas por descargas elétricas em condições prebióticas.

QUÍMICA QUÂNTICA E COMPUTACIONAL Propriedades eletrônicas de sistemas orgânicos, organometálicos, complexos de metais de transição, supramoleculares e mecanoquímicos. Descrição de situações incomuns de ligação e reatividade presentes em diferentes tipos de sistemas moleculares, supramoleculares e mecanoquímicos.

REAÇÕES NA INTERFACE SÓLIDO-GÁS Reações na interface sólido-gás: mecanismos da reação de redução de SO2 por carbonos e a série isoeletrônica (ozônio, dióxido de nitrogênio). Funcionalização química e fotolítica de espécies de carbono (grafite, óxido de grafeno, carvão ativado, nanotubos): mecanismos de inserção de fragmentos orgânicos e reatividade de intermediários inseridos na superfície de espécies de carbono.

SÍNTESE E REATIVIDADE DE COMPLEXOS INORGÂNICOS Síntese de compostos de coordenação e o estudo das suas atividades biológicas e/ou catalíticas empregando metodologias diversas: RPE, RMN, ESI(+)-MS, estudos cinéticos etc.

SÍNTESE ORGÂNICA Síntese de heterociclos e de moléculas com potencial atividade biológica e farmacológica. Desenvolvimento de metodologias sintéticas verdes. Síntese e avaliação de compostos organoselênio e organotelúrio como intermediários úteis para o preparo de fármacos, miméticos de enzima, controladores de pragas na agropecuária, catalisadores quirais para reações enantiosseletivas e/ou constituintes de blocos sintéticos. Reatividade de substâncias funcionalizadas e de anéis de três membros. Estudo de reações conduzidas em reator de micro-ondas. Catálise aplicada na preparação de compostos biologicamente relevantes.

TÉCNICAS DE PREPARO DE AMOSTRAS Uso e inovação de técnicas modernas de preparo de amostras com detecção por cromatografia gasosa mono e/ou bidimensional, cromatografia líquida e espectrometria atômica em aplicações analíticas. Análise direta de sólidos e análise de suspensões para a determinação de elementos traço.