Na área de Química Orgânica, alguns procedimentos gerais são realizados diariamente como, por exemplo, a destilação de solventes orgânicos em grandes quantidades, tratamentos específicos de solventes e/ou reagentes antes da utilização e manutenção/operação de alguns equipamentos com grande demanda de uso diário. Neste contexto, há uma real necessidade de um bolsista devidamente orientado para exercer diferentes funções. O perfil para este profissional é de técnico em química ou de um aluno cursando o último ano do curso técnico. Ele terá a oportunidade de receber um treinamento técnico e operacional em um laboratório de ponta, vivenciando a pesquisa científica, além de ter um aperfeiçoamento profissional. O laboratório é ocupado por dois docentes e os respectivos alunos de cada grupo. A presença de um bolsista será de grande importância para garantir a organização do ambiente, a operação adequada e bom funcionamento de equipamentos, além de auxiliar os alunos com diferentes procedimentos experimentais em benefício geral do laboratório e do próprio bolsista.

As propriedades que emergem da estrutura À conjugada dos polímeros condutores (PCs) os tornam promissores para aplicações em baterias/supercapacitores e janelas inteligentes, este último proveniente das propriedades eletrocrômicas presentes em PCs como a polianilina (PANI), politiofeno (PT), poli-3,4-etilenodioxitiofeno (PEDOT), entre outros. Recentemente, reportamos uma metodologia simples para o preparo de uma paleta de cores baseada na combinação da PANI, PEDOT e PT por meio da rota interfacial líquido-líquido desenvolvida em nosso grupo de pesquisa, baseada na deposição de diferentes números de camadas e/ou diferentes polímeros em sequência, originando cores e respostas eletroquímicas distintas. A mudança de coloração de filmes em diferentes potenciais possibilita a construção de um dispositivo de armazenamento de energia eletrocrômico, em que a simples diferença de cor indica se o mesmo encontra-se carregado ou descarregado. O objetivo desse projeto é otimizar a deposição de filmes de polímero condutor visando a obtenção de eletrodos para aplicação em possíveis baterias eletrocrômicas. (AU)

As células solares de perovskita (PSCs) representam uma tecnologia fotovoltaica promissora, devido as vantagens relacionadas às suas excelentes propriedades optoeletrônicas, e sobretudo, ao rápido aumento de eficiência de conversão de energia (PCE), de 3.9% (2009) para 26.1% (2023). Além disso, estes dispositivos possuem diversas facilidades em seu processo de fabricação, uma vez que todas as camadas podem ser processadas via solução empregando técnicas de deposição escalonáveis. Entretanto, as PSCs do tipo n-i-p (Glass/FTO/ETL/Perovskita/HTL/Au) tem apresentado alguns problemas relacionados a sua estabilidade e custo de fabricação, sobretudo ao uso do contra eletrodo de ouro (Au) e do Spiro-OMeTAD (2,2',7,7'-tetraquis-(N,N-di-4-metoxifenilamino)-9,9'-spirobifluoreno) como camada transportadora de buracos (HTL). Tanto o ouro como o Spiro-OMeTAD são materiais com alto custo. A deposição do contra eletrodo de ouro é feita através do uso de técnicas sofisticadas, como o processo de evaporação térmica sob alto vácuo. A síntese do Spiro-OMeTAD requer multiplas etapas e dispendiosa etapa de sublimação para purificação. Desta forma, tanto uso do ouro quanto do Spiro-OMeTAD tornam as PSCs pouco atraentes e inviáveis comercialmente. Uma das soluções encontradas tem sido o uso de materiais a base de carbono (MCs), que são abundantes, baratos, hidrofóbicos (e, portanto, mais robustos em condições ambientais), têm uma função de trabalho (5,0 eV) próxima à função de trabalho do ouro (5,1 eV) e dispensam o uso de uma camada transportadora de buracos. Uma outra vantagem é que os MCs são de fácil deposição o que possibilita o uso de técnicas de deposição como lâmina -revestimento e serigrafia, por exemplo, que são métodos de baixo custo e, sobretudo, escaláveis. Neste contexto, este projeto de vocações científicas foi preparado com o objetivo fabricar PSCs de larga escala (área ativa de 1 cm2), de baixo custo e estáveis, substituindo contra eletrodo de ouro por carbono (depositado pela técnica de blade-coating) e sem o uso da HTL. (AU)

As etapas de limpeza são cruciais para garantir a conservação de bens culturais e os protocolos convencionais para remover sujidades (como poeiras, gorduras, repinturas e vernizes oxidados) geralmente consistem na aplicação de solventes aquosos ou orgânicos diretamente na superfície das obras de arte. No entanto, essa abordagem pode trazer desvantagens tanto para a obra em si, devido à penetração excessiva do solvente, como para a saúde do restaurador, devido ao uso de solventes voláteis potencialmente tóxicos. Neste contexto, o objetivo deste projeto é investigar condições para a preparação de géis para limpeza da superfície de obras de arte a partir de celulose extraída de bagaço de cana-de-açúcar, um resíduo agroindustrial altamente disponível no Brasil. Embora os géis ofereçam a vantagem de uma limpeza mais controlada e seletiva, graças à elevada capacidade de retenção de solvente, há poucos géis disponíveis comercialmente para esse objetivo, sendo a maioria baseada em polímeros sintéticos não biodegradáveis e advindos de petróleo. A estratégia que será adotada nesse projeto será a conversão das fibras de celulose a nanoceluloses, que possuem alta capacidade para a formação de géis, combinadas a outros polímeros, como o polietilenoglicol, e a reticulantes pouco tóxicos e ambientalmente amigáveis, como o ácido cítrico. Caracterizações da morfologia, propriedades mecânicas e capacidade retentiva de água serão utilizadas para determinar os géis mais adequados para a limpeza de protótipos de obra de arte. Esse projeto, que faz parte do consórcio internacional GREENART (GREen ENdeavor in Art ResToration) visa contribuir para a valorização do patrimônio cultural material e promover impactos positivos no âmbito econômico e ambiental, utilizando um resíduo agrícola para produção de materiais de alto valor agregado.

O grupo em Alagoas é consolidado em termos de agregação de valor aos resíduos da agroindústria nordestina, com estudos publicados em uma séries de artigos e patentes, tendo revelado novos usos para produtos e substâncias conhecidas. É importante observar que as indústrias de processamento de frutas geram grandes quantidades de resíduos, que geralmente são descartados em aterros sanitários ou subaproveitados na alimentação animal, podendo, portanto, contribuir para a bioeconomia e sustentabilidade.As investigações laboratoriais de alguns extratos, entre eles, de sementes de maracujá (Passiflora edulis) levaram a resultados de relevância acadêmica e tecnológica, que aliados a usos de produtos naturais (curcumina, flavonóides, e outros) e sintéticos (N-acetilcisteína), foram base para estudos clínicos humanos em colite ulcerativa e pré-eclampsia, com resultados encorajadores e potencialmente úteis em relação ao SUS. A escolha da jabuticaba (Plinia cauliflora), além de um fruto de alto consumo no Brasil, foi também orientada pela existência de jabuticabeiras, em Serra das Pias (Alagoas), que são culturas tradicionais que passam de geração a geração.Os passos iniciais do projeto referem-se à realização de ensaios antiglicantes (vide revisões do grupo), em termos de inibidores da formação de produtos de glicação avançada (AGEs). A abordagem é promissora tanto na prevenção como no tratamento das complicações associadas ao diabetes, doenças neurodegenerativas e outras condições relacionadas ao acúmulo dos AGEs.Apesar do crescente interesse científico e investimento em terapias anti-AGEs, é notável que poucos estudos se concentram na avaliação das mudanças estruturais nas proteínas resultantes da glicação. Torna-se indispensável não apenas investigar a capacidade de inibição da formação de AGEs e a preservação dos grupos amina livres das proteínas antes e após a glicação. É também necessário realizar uma análise mais abrangente, visando a obtenção de um "perfil antiglicante" do composto ou extrato em estudo. Isso inclui observar quais modificações na estrutura nativa de proteína (hemoglobina) são evitadas ou reduzidas, se há prevenção da formação de agregados fibrilares decorrentes da glicação, uma vez que esses estão relacionados a doenças neurodegenerativas. Além disso, é crucial verificar se o composto protege o grupo heme da hemoglobina, não comprometendo sua função principal, que é o transporte de oxigênio, e se é capaz de capturar compostos ±-dicarbonícos, como o metilglioxal, atuando na fase intermediária da glicação. Adicionalmente, é relevante verificar se ele pode inibir ou reduzir a formação de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio (ERONs) induzidas pela glicação.A literatura atual ainda carece de uma descrição sistemática da proteção da estrutura nativa da proteína, especialmente em relação à formação de agregados induzidos por AGEs. Nesse contexto, nossa proposta visa avaliar os resíduos da jabuticaba, incluindo casca e semente, por meio de ensaios in vitro para determinar sua atividade antidiabética, antiglicante e sua capacidade de atenuar as alterações estruturais da hemoglobina submetida à glicação.Essa pesquisa representa uma estratégia potencialmente valiosa no desenvolvimento de fitoterapias, fornecendo uma base sólida para a criação de novos inibidores de glicação. Espera-se que contribua na compreensão mais abrangente dos efeitos desses compostos no contexto das complicações relacionadas à glicação. O projeto se enquadra em duas áreas prioritárias do MCTIC:Tecnologias para o Desenvolvimento Sustentável (bioeconomia e tratamento e reciclagem de resíduos sólidos). O projeto ainda se enquadra na área de Tecnologias para Qualidade de Vida. A realização desses experimentos permitirá a obtenção de inúmeras habilidades experimentais para a bolsista, aliado ao entendimento conceitual na área. (AU)

Uma das linhas de pesquisa do grupo NuBBE (Núcleo de Biossíntese, Bioensaios e Ecofisiologia de Produtos Naturais) do instituto de química de Araraquara (UNESP) está relacionada a descoberta de novos peptídeos cíclicos produzidos por plantas, uma área de pesquisa em produtos naturais ainda inexplorada no Brasil e iniciada no NuBBE. Os estudos de peptídeos no táxon Annonaceae, já explorado por grupos no exterior, é inédito no Brasil, sendo este o primeiro estudo químico de grande importância para o táxon e para o perfil peptídico de espécies de plantas da biodiversidade brasileira. O objetivo deste projeto é trabalhar com sementes de duas espécies de Annonaceae, Annona acutiflora e Annona sylvatica, utilizando metodologias analíticas verdes para o fracionamento e do isolamento dos peptídeos cíclicos acumulados nas espécies que serão estudadas. A caracterização e determinação da sequência de aminoácidos presentes na estrutura dos peptídeos em análise será realizado utilizando equipamentos de ponta presentes no NuBBE. (AU)

Nanopartículas multifuncionais apresentam grande potencial para a otimização do tratamento anticancerígeno. Em particular, as MOFs (metal-organic frameworks) estão entre as plataformas mais inovadoras como transportador de fármacos para liberação controlada, possuindo cristalinidade, alta porosidade e uma estrutura de fácil modificação. Já entre os materiais utilizados para bioimagem, as nanopartículas de upconversion (UCNP) se destacam porque são capazes de converter infravermelho próximo (NIR) para luz visível, proporcionando características ópticas únicas como propriedades de alta luminescência com potencial aplicação em tecidos profundos. Com isso, é promissor o desenvolvimento de uma nova plataforma teranóstica para a formação de um carreador de uma molécula ativa antitumoral utilizando vantagens distintas das nanopartículas de upconversion (UCNPs) e das estruturas de MOFs. Como molécula ativa, o complexo de Ru ([Ru(bpy)2(NO)SO3](PF6)) apresenta propriedades relevantes para a aplicação antitumoral. Diferentemente do que foi observado para outros complexos, esse complexo possibilita a liberação de NO ao invés da produção de N2O, o que pode ser indicativo da formação de HNO, como intermediário. Esse resultado reforça a aplicação promissora desses compostos em meio fisiológico, onde os redutores tiol biológicos promovem a liberação de NO. Nesse sentindo, este projeto tem como objetivo principal preparar nanopartículas, utilizando a associação de UCNP (NaYF4:Yb3+,Er3+) e a MOF ZIF-8, formando um sistema capaz de carrear o complexo de Ru, utilizado como molécula ativa. Os materiais desenvolvidos nesse trabalho serão caracterizados por DRX, IV, RMN, análise de luminescência, análise de porosidade, análise térmica (TG) e MEV-EDS. A experiência do grupo Fotônicos no desenvolvimento desses materiais, e domínio das técnicas de caracterização poderá agregar conhecimento científico para o aluno, além do desenvolvimento acadêmico e pessoal. (AU)

As interações metal ou óxido-suporte podem impactar fortemente a eficiência catalítica em uma variedade de reações, levando a sítios catalíticos mais estáveis, ativos e seletivos. Uma metodologia bastante conhecida que fornece um catalisador com tal estrutura é a impregnação de um metal ou óxido redutível em um suporte, que pode ter suas propriedades eletrônicas e estruturais moduladas, visando as melhorias catalíticas desejadas. Neste projeto, estudaremos sistemas compostos de FeOx suportados em diferentes óxidos metálicos (TiO2, SiO2, CeO2, ³-Al2O3 e MgAl2O4), cada um com suas propriedades ácidas, eletrônicas e redox únicas. A reação de hidrodesoxigenação (HDO) da acetona será explorada neste projeto. Esta é uma das reações chave para a valorização da biomassa e trata da redução do teor de oxigênio da corrente reacional através da clivagem seletiva de C-O em uma atmosfera rica em H2 e na presença de um catalisador heterogêneo. Resultados anteriores mostraram que catalisadores contendo as fases FeOx bulk podem ser altamente desoxigenantes de acordo com seu grau de redução, preservando principalmente as ligações C-C. Assim, este projeto visa sintonizar as propriedades estruturais e eletrônicas de catalisadores FeOx suportados em óxidos e avaliar os resultados de tais modulações via reação HDO da acetona, correlacionando dados estruturais, eletrônicos e catalíticos de acordo com o sistema.

Há um aumento na ocorrência de diversas substâncias de uso mundial que configuram risco eminente ou potencial para a vida humana e ambiental e, em decorrência desse risco, têm sido indicadas como contaminantes emergentes (CE). A busca do desenvolvimento de métodos baseados na Química Analítica Verde (QAV) vem crescendo nos últimos anos e possui como princípios a miniaturização de métodos, a redução do consumo de reagentes e do uso de energia e a minimização do uso de compostos tóxicos. O desenvolvimento de solventes verdes é um exemplo da produção de novos materiais sustentáveis com base nos princípios da Química Analítica Verde. Este projeto de pesquisa propõe a síntese de solventes eutéticos naturais profundo (NADES) e solventes eutéticos a base de aminoácidos (AADES) com ²- alanina e triptofano, ácidos carboxílicos (ácido málico e ácido cítrico) e carboidrato (xilitol), além da síntese de solventes eutéticos hidrofóbicos (hDES) a base de DL-mentol, ácido acético e ácido lático, modificados com nanopartículas (NPs) magnéticas de Fe3O4. Serão avaliados três métodos de sínteses: agitação e aquecimento, a síntese assistida por ultrassom (UAS) e a síntese assistida por micro-ondas (MAS). A caracterização, com intuito de avaliar a formação destes novos solventes será realizada por meio de técnicas de espectroscopia de infravermelho (IV), termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e medidas de polaridade, densidade e viscosidade. Estes novos solventes serão empregados e avaliados como solventes em métodos verdes de preparo de amostras para monitoramento ambiental de CEs da classe de produtos farmacêuticos e retardantes de chama bromados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (GC-MS) em amostras de águas superficiais, comerciais e lodos de esgoto. A determinação de As, Cd, Cr, Hg, Se e V por espectrometria de massa com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS), com estudo das interferências inerentes à técnica também será avaliada. Ao fim, serão avaliadas algumas ferramentas métricas para descrever o quão amigável e verde será o processo de síntese destes novos solventes e dos métodos desenvolvidos e aplicados nas extrações dos analitos.

Neste projeto serão desenvolvidas novas dispersões aquosas de poliuretanas (PU) à base de óleo vegetal, associado a micro e nanopartículas metálicas para aplicações como revestimentos de dispositivos médicos ou revestimentos de áreas hospitalares. As partículas metálicas a serem testadas serão pós micronizados de cobre ou de liga Cu-Zn, nanopartículas de cobre (Cu-NPs) e de liga Cu-Zn (Cu-Zn-NPs). A metodologia compreende as etapas de síntese de uma poliuretana; aquisição comercial de micro e nanopartículas de cobre ou ligas de cobre; preparo e caracterizações físico-químicas de um revestimento com propriedade antimicrobiana; avaliação das propriedades antimicrobianas do revestimento protótipo obtido. A relevância da proposta envolve o processo de obtenção de filmes de poliuretanas anti-infecciosas, através de métodos de produção menos agressivos utilizando matérias-primas provenientes de recursos renováveis produzidos no Brasil. Como resultados esperados, acredita-se que este tipo de revestimento antimicrobiano poderá reduzir a taxa de infecção nosocomial, impactar positivamente o ambiente e reduzir os custos de fabricação no mercado. O desenvolvimento deste trabalho estará diretamente vinculado à otimização de processos de produção e desenvolvimento de novos materiais na Terra Azul Tecnologia de Polímeros Naturais Ltda. Esta empresa atua na área de produção de resinas para aplicação em diversos setores industriais. (AU)