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Pesquisadores do CDMF desenvolvem método mais eficiente de redução do óxido de grafeno

Publicado em 04 fevereiro 2021

Um estudo desenvolvido por pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), o docente do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC – USP), Valmor Mastelaro, e o pesquisador de pós-doutorado do IFSC, Bruno Sanches de Lima, apresenta um método mais limpo e rápido para obtenção da redução do óxido de grafeno (GO).

A pesquisa trata da utilização de irradiações por laser de Neodímio ítrio-alumínio-granada (Nd:YAG), dispositivo que emite pulsos de alta energia em curtíssimos espaços de tempo, que ao realizar a redução do óxido de grafeno (GO) produz o óxido de grafeno reduzido (rGO), que, por sua vez, apresenta propriedades muito semelhantes ao grafeno puro.

De acordo com Mastelaro, graças ao domínio desse processo tem sido possível realizar a associação do óxido de grafeno reduzido com metais óxidos semicondutores e verificar as propriedades sensoras destes materiais em relação aos gases tóxicos.

A pesquisa obteve o GO por meio da utilização do método de Hummers que promove a oxidação da grafita por tratamentos ácidos. Em seguida, o material foi reduzido utilizando as radiações UV (266 nm) e IR (1064 nm) do laser de Nd:YAG. “O método de redução utilizado apresenta certas vantagens comparadas aos métodos químicos, térmicos e termoquímicos, como, por exemplo, a não geração de resíduos, melhor eficiência e rapidez no processo de redução”, explica Lima.

Os próximos passos do trabalho, segundo os pesquisadores, são a obtenção dos materiais compósitos formados pelo óxido de grafeno reduzido e pelos óxidos semicondutores e, posteriormente, a realização de testes desses materiais como sensores de gases.

Também participou ativamente da pesquisa a mestranda no Programa de Ciência e Engenharia de Materiais (PPG-CEM) da USP, Amanda Akemi Komorizono. O artigo relatando a pesquisa, intitulado “Wavelength effect of ns-pulsed radiation on the reduction of graphene oxide”, foi publicado no periódico Applied Surface Science, editado pela Elsevier, e pode ser acessado AQUI.

CDMF

O CDMF é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), e recebe também investimento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).