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

Processo utiliza laser de Neodímio YAG e não gera resíduos

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 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).

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