Laboratório de

Macromoléculas & Nanopartículas

 

Projetos em andamento

Caracterização estrutural de agregados em petróleos e suas frações SARA e sua relação com a formação de emulsões e espumas oleosas

Termo de Cooperação - CENPES - Petrobras

​Agência de Fomento: Petrobras

Coordenação: Ana Maria Percebom (PUC-Rio)  

O objetivo deste projeto é melhor compreender o mecanismo de formação e estabilização de emulsões e espumas formadas a partir do petróleo, através da caracterização estrutural das partículas e agregados que compõem o óleo morto, e cada uma de suas frações individuais SARA, bem como de misturas das frações (ex.: maltenos ou resinas com asfaltenos, ou aromáticos com saturados, etc.). As informações obtidas através da caracterização serão correlacionadas com as propriedades de emulsões e espumas de petróleo.

Desenvolvimento de formulações contendo surfactantes e nanopartículas para controle de mobilidade de gás usando espumas para recuperação avançada de petróleo

Termo de Cooperação - SHELL

​Agência de Fomento: SHELL

Coordenação: Aurora Pérez Gramatges (PUC-Rio)  

O objetivo principal deste projeto é realizar uma investigação multidisciplinar experimental sobre o uso de surfactantes e nanopartículas na formação e estabilidade de espumas através da injeção simultânea de formulações aquosas e gases (tais como dióxido de carbono) em reservatórios carbonáticos, e avaliando a estabilidade do surfactante/nanopartícula em solução e a sua adsorção no meio poroso, em relação ao fator de recuperação.

Co-assembly of gold nanoparticles with wormlike micelles

Royal Society

​Agência de Fomento: Royal Society

Coordenação: Cecile Dreiss (King's College - London/UK)  

The present project aims to expand the study conducted by the PhD student, Thalita Destefani, supervised by Dr. Edvaldo Sabadini (Unicamp) and Dr. Ana Maria Percebom (PUC-Rio). The project entitled “Co-assembly of gold nanoparticles with wormlike micelles”, links the experience in wormlike micelles (WLM), and materials characterization from Dr. Cecile Dreiss’ group to the knowledge in plasmonic nanoparticles from Percebom’s group. 
 With this project we aim to elucidate the structures formed by the co-assembly of wormlike micelles (WLM) and gold nanoparticles (AuNPs) by scattering techniques. It will allow us to understand the role of 
 WLM during the synthesis and its impact on the stabilization of AuNPs, opening new pathways in the field of nanotechnology.

Macromoléculas para Autoassociação Dirigida de Nanopartículas Janus

ARC - FAPERJ

​Agência de Fomento: FAPERJ

Coordenação: Ana Maria Percebom (PUC-Rio)  

Este projeto apresenta uma nova linha de pesquisa iniciada no Departamento de Química da PUC-Rio com a recente contratação da Dra. Ana Maria Percebom e criação do grupo M&N Lab (Macromoléculas & Nanopartículas).
Nanopartículas Janus possuem dois hemisférios com propriedades químicas distintas permitindo a combinação de duas propriedades antagônicas em um mesmo sistema. Recentemente, nós descrevemos um método de obtenção de nanopartículas com um núcleo de ouro recoberto por dois polímeros diferentes formando uma camada Janus, que permitiram o controle de sua autoassociação e, consequentemente, de suas propriedades plasmônicas e óticas. As chamadas Janus AuNPs também demonstraram incorporação por células superior à de nanopartículas hidrofílicas. Através da combinação de diferentes macromoléculas, este método será estrategicamente alterado para explorar as importantes propriedades das nanopartículas Janus para diferentes objetivos com potencial em aplicações biomédicas. 
A caracterização das nanopartículas e de suas propriedades também será parte fundamental do projeto, permitindo a otimização das condições de preparo das Janus AuNPs de acordo com os objetivos planejados. 

Responsive Pickering emulsions with high stability for slow-release of sunscreens and insecticides

Newton Mobility Grants

Agência de Fomento: Royal Society

Coordenação: Aurora Pérez Gramatges (PUC-Rio)  

   The project aims to prepare Pickering emulsions using UV-responsive functionalised silica nanoparticles or cellulose nanofibrils, to study stability, rehological behaviour, structure and compatibility of components such as salts, fragrences, oils in these, to study encapsulation of oil soluble insecticides and sunscreen components in these Pickering emulsions, to study passive and triggered release properties for delivery of active ingredients over a desired time profile.

Microfluídica para Síntese de Nanopartículas Janus Anfifílicas e Fotocatalíticas

Apoio a Grupos Emergentes de Pesquisa no Estado do Rio de Janeiro - 2016

Agência de Fomento: FAPERJ

Coordenação: Omar Pandoli (PUC-Rio)

   Nos últimos anos, métodos de desenvolvimento de arquitetura, obtenção e caracterização de sistemas nanodimensionais desenvolveram-se consideravelmente. Dentre estes, destacam-se os que possuem dois lados ou “faces” de naturezas químicas diferentes, conhecidos como nanopartículas Janus (JNPs). Uma das classes de JNPs que gera maior interesse é aquela na qual um dos hemisférios é hidrofóbico e o outro hidrofílico. Neste caso, as JNPs têm propriedades semelhantes às de surfactantes, porém em dimensão nanométrica. JNPs têm atraído grande atenção devido a seu potencial para diversas aplicações, tais como: liberação controlada de fármacos, atividade bactericida, biomarcação, aplicações biomédicas e atividade catalíticas. A fim de manipular e sintetizar JNPs garantindo reprodutibilidade, alto controle e escalabilidade, é necessário explorar novas tecnologias em fluxo contínuo mediante o auxílio de plataformas microfluídicas. Em comparação aos seus métodos convencionais análogos, os sistemas microfluídicos destacam-se devido a rapidez de reações, tamanho mínimo de dispositivos, menor consumo de amostra e reagente, controle preciso de fenômenos de transferência térmica e mássica, escoamento estritamente laminar, baixo consumo e dissipação de energia, e baixo custo relativo de produção por dispositivo. Neste projeto, nanopartículas metálicas anfifílicas serão utilizadas para o crescimento seletivo de um óxido em apenas uma das faces do metal. Este método de síntese pode permitir um controle da morfologia, tamanho e fase cristalina do óxido a ser ancorado para reações de fotocatálise. O caráter Janus permitirá que ambas as faces que contêm espécies catalíticas diferentes sejam acessadas simultaneamente e seletivamente pelos reagentes. Como se tratam de nanopartículas (NPs), existe uma enorme interface entre as diferentes fases e alta área superficial a ser utilizada para as reações catalíticas, o que possibilita que todo catalisador seja acessado evitando o desperdício de materiais que não participarão da reação, como ocorre com partículas grandes. O principal objetivo deste projeto é estabelecer uma rede entre pesquisadores emergentes, criando uma nova linha de pesquisa que se insere no estado da arte da nanociência e da microfluídica, áreas ainda incipientes no Brasil e no estado do Rio de Janeiro. Para isso, o processo já estabelecido de síntese de JNPs de ouro por batelada será metodologicamente comparado aos processos microfluídicos a serem desenvolvidos. A diversidade de possibilidades oferecida por tais NPs permitirá obter sistemas com diferentes propriedades combinadas, além de viabilizar sua aplicação para diferentes fins, como fotocatálise, uso em emulsões, entre outros. O projeto trará, portanto, uma promissora contribuição no desenvolvimento e inovação de uma tecnologia sustentável com potencial de transformar o mercado brasileiro de microfabricação de dispositivos em fluxo contínuo para a síntese de nanopartículas Janus anfifílicas e fotocatáliticas.

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