Professor da área de Química publica artigos em periódicos internacionais

O Professor João Paulo Campos Trigueiro, da área de Química do IFMG Campus Betim, publicou recentemente três artigos, frutos de colaborações com pesquisadores do CEFET-MG e da UFMG e também participou de um estudo que gerou recentemente o depósito de uma patente no Instituto Nacional da Propriedade Industrial – INPI.

O primeiro artigo intitulado “Insights on the Behavior of Imidazolium Ionic Liquids as Electrolytes in Carbon-Based Supercapacitors: An Applied Electrochemical Approach”, foi publicado no periódico internacional Journal of Physical Chemistry C com fator de impacto 4.126 e avaliado pelo Qualis Capes como A1. Este trabalho tinha o objetivo de avaliar as interações que ocorrem na interface eletrodo/eletrólito em capacitores eletroquímicos de camada dupla à base de carbono quando líquidos iônicos são usados como eletrólitos. Muitos trabalhos encontrados na literatura são realizados com base em abordagens teóricas e são incapazes de modelar todas as variáveis e as complexidade de um dispositivo real com uma superfície de carbono complexa em contato com um líquido iônico. Neste trabalho a compatibilidade entre líquidos iônicos e diferentes tipos de materiais de carbono foram empiricamente investigados aplicando técnicas de medidas eletroquímicas em um supercapacitor fabricado com os materiais citados.

O segundo artigo intitulado “Waste-polystyrene foams-derived magnetic carbon material for adsorption and redox supercapacitor applications” foi publicado no periódico internacional JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION com fator de impacto 9.297 e também avaliado pelo Qualis Capes como A1 na Área de Química. Neste trabalho, resíduos de poliestireno expandido (isopor) produzidos em massa mundialmente (que torna isso um grave problema ambiental) foram utilizados pela primeira vez para a obtenção de carvão ativado magnético (MAC). Com uma metodologia de produção relativamente simples foi possível transformar o isopor em carvão ativado magnético que possuía uma alta área superficial específica (672 m²/g), um dos mais altos valores encontrados na literatura sobre materiais magnéticos carbonáceos. Suas excelentes propriedades texturais, químicas e elétricas, combinadas com a possibilidade de coleta magnética e regeneração após a operação garantiu um excelente desempenho do material em duas aplicações distintas: como eletrodos de um supercapacitor redox e como um adsorvente para contaminantes orgânicos em meios aquosos.

O terceiro artigo intitulado “Thermochromism in Polydiacetylene/Poly(vinyl alcohol) Hydrogels Obtained by the Freeze-Thaw Method: A Theoretical and Experimental Study” foi publicado no periódico INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH com fator de impacto 3.72. Este trabalho é a extensão de uma patente depositada pelo professor João em 2019 (Número do registro: BR1020190281030) em que foi desenvolvido um sensor termocrômico que muda de cor induzido pelo aumento de temperatura do meio. O sensor termocrômico patenteado funciona de modo irreversível e com a possibilidade de modulação da temperatura de transição colorimétrica, ou seja, uma vez que ocorre a mudança de cor do azul para o vermelho não é possível mais a volta para a cor original. O sensor pode ser incorporado em embalagens de produtos que precisam ser mantidos sob determinadas temperaturas. O professor ressalta que o material pode beneficiar também as agências fiscalizadoras e o próprio fabricante do produto. “Para órgãos fiscalizadores, pode funcionar como uma ferramenta de monitoramento e análise. Já para o fabricante, que preza em fornecer um produto de qualidade para o consumidor, é interessante para que ele possa atestar que seu produto é bom e confiável e que, em nenhum momento, no transporte ou armazenamento, foi acondicionado de forma incorreta, o que poderia prejudicar a qualidade final do produto”.

Uma vez que a tecnologia desenvolvida está protegida, o artigo publicado explora com mais detalhes os aspectos moleculares envolvidos na transição de cor. Cálculos computacionais de estrutura eletrônica e de mudança na energia conformacional do polímero foram realizados nos laboratórios do CEFET-MG e ajudaram no entendimento dos fatores que levam a transição de cor do filme polimérico produzido ser irreversível.

O Professor João Paulo ainda participou de um estudo desenvolvido na UFMG e que gerou o depósito de uma outra patente intitulada “Eletrodos baseados em nióbio oligômero e corante orgânico, processo de obtenção e usos” depositada recentemente no INPI sob o N° BR10202101855. Este trabalho contou com a participação de pesquisadores da UFMG e do CEFET-MG. A presente tecnologia utilizou nióbio e um corante para a elaboração de eletrodos utilizados em dispositivos de armazenamento de energia, como baterias e supercapacitores. O eletrodo é constituído de um nanomaterial 2D, na forma de um oligômero inorgânico com elevada carga negativa e que possui uma alta eficiência coulômbica (~99%). O dispositivo desenvolvido apresentou aproximadamente 50.000 ciclos de carga e descarga. Mais detalhes sobre essa tecnologia serão fornecidos em um artigo que está em fase de publicação.