DQUIM/CCET

FÍSICO-QUÍMICA
A área de Físico-Química buscará a formação de recursos humanos qualificados com ênfase no desenvolvimento científico e tecnológico do país, contemplando as distintas subáreas da Físico-Química. Dentre os principais interesses desta área de atuação estão a Eletroquímica Fundamental e Aplicada, Desenvolvimento e Aplicação de Catalizadores, Sistemas Fotoeletroquímicos, Desenvolvimento, Caracterização e Aplicação de Novos Materiais e Química Teórica e Computacional.
Linha(s) de Pesquisa:
› CATÁLISE E MATERIAIS
Esta linha de pesquisa abrange a síntese e caracterização de catalisadores heterogêneos capazes de viabilizar reações químicas de interesse da indústria química, bem como a síntese e caracterização de materiais para aplicações em tratamento de águas, tal como propriedades bactericidas, aplicações de materiais em processos de contenção térmica e na catálise de biocombustíveis e no desenvolvimento de sistemas catalíticos seletivos e fotodegradação de poluentes orgânicos.
› ELETROQUÍMICA E QUÍMICA COMPUTACIONAL
Esta linha de pesquisa abrange o estudo de fenômenos eletroquímicos desde pesquisa fundamental à aplicada bem como a aplicação de métodos computacionais no estudo de interações atômico-moleculares. Neste sentido, a presente linha atua em duas vertentes paralelas capazes de se desenvolver de forma independente, porém com grande potencial para estudos avançados de problemas interdisciplinares. Na primeira vertente esta linha abrange o estudo de fenômenos em superfícies eletródicas, desde pesquisa fundamental à aplicada incluindo o desenvolvimento de novos materiais eletródicos, avaliação de atividade eletrocatalítica de novos materiais, estudo de reações eletroquímicas, obtenção e aplicação de novos eletrocatalizadores, estudos avançados em eletroquímica aplicada à geração de energia e armazenamento, produção de energia elétrica à partir de energia luminosa, desenvolvimento e aplicação de sistemas fotoeletroquímicos. Na segunda vertente, a linha atua no estudo teórico/computacional visando um melhor conhecimento dos mais diversos processos e propriedades, abrir caminho para o planejamento racional de complexos com uma ação mais eficiente contra doenças, compreensão de como os substituintes nos ligantes podem influenciar na relação estrutura-atividade de vários compostos, compreensão das propriedades eletrônicas moleculares e na elucidação do mecanismo transferência de carga nos processos de excitação eletrônica de complexos.

QUÍMICA ANALÍTICA
O profissional da área de concentração em Química Analítica desenvolverá habilidades para criar, otimizar e aplicar ferramentas analíticas para obter informações qualitativas e quantitativas a respeito da composição química de amostras de interesse ambiental, biológico, farmacêutico, alimentício e amostras de biocombustíveis, além de possibilitar o monitoramento de algumas dessas espécies. O Egresso estará apto a desenvolver pesquisas consistentes e prioritárias para o desenvolvimento científico e tecnológico do País e, particularmente, para a sociedade, no que diz respeito ao campo sócio-econômico, à saúde e ao meio ambiente. O desenvolvimento e validação dessas metodologias corresponde a um dos campos de maior e mais rápido crescimento dentro da química analítica, principalmente devido aos novos desafios impostos por amostras mais complexas, que têm levado a uma crescente busca por métodos que conduzam a resultados mais rápidos, exatos e reprodutíveis, com o objetivo de substituir ou melhorar os já existentes. Tudo o que está sendo descrito neste campo implica em uma única linha de pesquisa proposta para esta área a qual é intitulada: “Estudos em Química Analítica e Ambiental”. O foco desta linha se baseia na preocupação com a área sócio-econômica do país, com a saúde da população e com a preservação do meio ambiente, pois as condições de vida de uma população são fortemente influenciadas por fatores provenientes de origens diversas, incluindo fatores ambientais, demográficos, socioculturais, econômicos e políticos. O desenvolvimento de atividades científicas nesta linha vai possibilitar ao Doutor em Química, com atuação na área de concentração em Química Analítica, desenvolver pesquisas voltadas para os fatores citados anteriormente, de forma que o mesmo possa atuar em Instituições de Ensino Superior, como os Institutos Federais e Universidades Federais ou Estaduais do Maranhão ou do Brasil, bem como em escolas públicas ou privadas da região (neste último, desde que o egresso possua formação em Licenciatura em Química para atuar como professor). O CDQ permitirá ao professor trabalhar melhor com conceitos relacionados à química através da contextualização da ciência.
Linha(s) de Pesquisa:
› ESTUDOS EM QUÍMICA ANALÍTICA E AMBIENTAL
Esta linha de pesquisa visa aprimorar ou desenvolver metodologias analíticas empregando técnicas para análise e/ou caracterização de compostos químicos ou bioquímicos, em amostras ambientais, fluidos biológicos, produtos farmacêuticos, biocombustíveis entre outras. A linha também contempla a investigação e o monitoramento dessas espécies químicas em diversos compartimentos ambientais e ecossistemas através da utilização de métodos cromatográficos e eletroanalíticos baseados em sensores químicos para tais propósitos. Os métodos cromatográficos se baseiam em processos de adsorção, partição, solubilidade, pressão de vapor, tamanho da molecular ou densidade de carga iônica do analito de interesse. Já os métodos eletroanalíticos/sensores correspondem a um conjunto de métodos baseados nas propriedades elétricas de um analito em solução. Neste sentido, serão abordadas a contribuição do emprego desses métodos nos campos sócio-econômico, ambiental e/ou saúde. (a) Campo sócio-econômico (energia): Na busca por combustíveis alternativos que possam substituir gradualmente os derivados de petróleo, os biocombustíveis vêm ganhando notoriedade mundial, especialmente o etanol e o biodiesel, no entanto, para que o biocombustível seja comercializado é necessário o controle rigoroso de alguns parâmetros físico-químicos por metodologias oficiais que muitas vezes são onerosas e demoradas. Nesse sentido, os métodos eletroanalíticos baseados em sensores químicos têm sido considerados uma boa alternativa por apresentarem, principalmente baixo custo e por serem miniaturizáveis. (b) Campo ambiental: O aumento inadvertido na produção e utilização de produtos químicos ou farmacêuticos nas últimas décadas, têm causado problemas de poluição ambiental de maneira generalizada, praticamente em todas as partes do mundo. A contaminação ambiental causada pelo uso crescente e indiscriminado de agroquímicos (ex. pesticidas e herbicidas) e produtos farmacêuticos (ex. antibióticos, hormônios, anti-inflamatórios e antidepressivos) têm gerado preocupações quanto ao lançamento inadequado desses compostos no ambiente por serem tóxicos ao homem e organismos vivos em determinados níveis de concentração. Em geral, as técnicas analíticas usadas para monitoramento, controle e estudo desses poluentes emergentes nos ecossistemas são laboriosos e caros, o que inviabiliza seu uso de modo mais frequente e amplo pelos laboratórios de pesquisa e órgãos de vigilância. Logo, torna-se necessário o desenvolvimento ou aprimoramento de técnicas analíticas de baixo custo, rápidas, eficazes e acessíveis para análise desses poluentes ambientais, tais como técnicas de microextração acopladas à técnicas como a cromatografia líquida de alta eficiência com diferentes tipos de detecção. (c) Campo da Saúde: A população mundial está propensa à vários tipos de doenças com os mais variados níveis de complexidade e gravidade, tais como as virais, cancerígenas e cardiovasculares, cujos diagnósticos precoces tem representado um compromisso entre a vida e a morte do paciente. Os testes imunodiagnósticos, por exemplo, ainda requerem profissionais especializados para a realização e interpretação dos métodos, local adequado para seu processamento, materiais e reagentes específicos e ainda demandam tempo para a determinação do resultado e posterior liberação do mesmo ao paciente. Neste contexto, ressalta-se a importância do desenvolvimento de sensores/biossensores eletroquímicos baseados em imunossensores para tais aplicações. Para tanto, uma nova classe de sensores/biossensores eletroquímicos, denominados sensores fotoeletroquímicos tem despertado o interesse de um grande número de pesquisadores no mundo. O mecanismo de detecção desses dispositivos é baseado na mudança fotocorrente/fotopotencial, que é causada pelas interações físicas/químicas entre os analitos e os materiais fotoeletroquímicos favorecendo assim o monitoramento do sinal analítico e, consequentemente sua aplicação.

QUÍMICA INORGÂNICA
Nesta área será dada ênfase à síntese e caracterização física, química, biológica e/ou estrutural de novos materiais de natureza inorgânica ou hibrida orgânica-inorgânica e/ou inorgânica – inorgânica, bem como a preparação de blendas poliméricas, materiais cerâmicos ou vitrocerâmicos com potencialidade para a área de biomedicina Departamento de Pós-Graduação (regeneração óssea ou tecidual, processos teranósticos), farmácia (liberação controlada de fármacos), bioinorgânica (metaloproteínas, metalofármacos), remediação ambiental (adsorção ou degradação de compostos), catálise heterogênea (a base de metais de transição e conceitos que envolvem a química verde), ou microeletrônica (materiais luminescentes, filmes finos). As principais técnicas que serão utilizadas para a caracterização destes materiais serão a difração de raios X pelo método do pó, análise térmica, RMN, análise química elementar (CHN), técnicas espectroscópicas de infravermelho, Raman, ultravioleta-visível, etc. Além da síntese e caracterização destes materiais, a área contempla a avaliação de propriedades e potencial de aplicação destes materiais.
Linha(s) de Pesquisa:
› NOVOS MATERIAIS E INTERFACES
Esta linha de pesquisa visa estratégias de síntese e design, técnicas de obtencão (top down – descendente, bottom up – ascendente ou mistas), caracterização e aplicação de novos materiais e interfaces onde se inclui: materiais (bio)poliméricos, (bio)híbridos e/ou (bio)nanocompósitos, materiais biodegradáveis e/ou biocompatíveis, super/semicondutores, isolantes, cerâmicos, magnéticos, apresentando as mais diversas funcionalidades e propriedades (mecânicas, elétricas, químicas, bioquímicas e físicas). A linha de Novos Materiais e Interfaces pode ser considerada como interdisciplinar, onde considera a colaboração entre os pesquisadores em áreas previamente díspares para intercâmbio de conhecimentos, modelos, ferramentas e técnicas, atuando na fronteira entre a química, física, biologia, ciência e engenharia dos materiais e biotecnologia.

QUÍMICA ORGÂNICA
Nesta área será enfatizada a pesquisa em produtos naturais. O estudo fitoquímico e bioprospectivo de espécies vegetais terá por objetivo a busca por novos metabólitos secundários bioativos, com potencial terapêutico e estudo quimiotaxonômico, utilizando técnicas modernas de fracionamento químico e cromatografia, visando à identificação e determinação estrutural por diferentes técnicas. Os compostos isolados e caracterizados servirão como novos protótipos de candidatos a fármacos, como, planejamento baseado em estudos computacionais, estudo de relação estrutura-atividade, buscando produtos com inovação tecnológica e/ou terapêutica como anti-inflamatórios, analgésicos, antiespasmódicos, antimicrobianos, antimaláricos, leishmanicidas e anticancerígenos além do interesse por produtos de uso nas áreas veterinária (acaricidas) e agronômica (inseticidas).
Linha(s) de Pesquisa:
› QUÍMICA DE PRODUTOS NATURAIS
A Linha de Química de Produtos Naturais atua na seleção e no estudo químico de espécies vegetais, principalmente do Cerrado Brasileiro, visando à descoberta de novas moléculas bioativas candidatas para o desenvolvimento de novos fármacos, novos acaricidas e inseticidas, além da obtenção e padronização de extratos vegetais, extração e caracterização de óleos essenciais de espécies aromáticas com estudos avançados de sazonalidade. A linha de produtos naturais desenvolve projetos em parceria com vários grupos de pesquisa que atuam na aplicação de extratos, óleos essenciais e compostos isolados. Além do desenvolvimento de formulações farmacêuticas como hidrogéis, nanoemulsões contendo os produtos naturais como princípios ativos. Os projetos de pesquisa relacionados à essa linha visam gerar recursos humanos qualificados para docência nas áreas de Quimica, Farmácia e Biologia, além da atuação em P&D na área de inovação em medicamentos para uso humano, animal e agrícola.