O laboratório de sistemas nanoestruturados – la...o laboratório de sistemas nanoestruturados – labsin –utiliza a eletrodeposição (ed), que é uma técnica simples e econômica, associada à litografia de nanoesferas (edlin), para produzir estruturas ordenadas de metal, cerâmica ou polímero, em escala nanométrica ou sub-micrométrica. mediante tal processo é possível fabricar diversos tipos de nanoestruturas, entre as quais, redes de nanoporos ordenados ou redes de nanoesferas ordenadas. o processo de nanoestruturação afeta as propriedades físicas e eletroquímicas do material. este projeto visa a modificação de interfaces buscando a otimização de suas propriedades eletroquímicas para aplicação tecnológica na área de armazenamento de energia, fotovoltaicos, ultradetecção de analitos e (bio)sensoreamento, assim como na investigação de fenômenos fundamentais em magnetismo, transporte de massa em meios porosos e corrosão. 1. justificativa os fenômenos eletroquímicos acima citados e que são nosso objeto de estudo, ocorrem na interface eletrodo/eletrólito e são ditados pela presença de um forte campo elétrico que se forma na chamada dupla camada elétrica (edl), a qual pode ser modelada como uma associação de dois capacitores em série que representam [1]: (i) uma camada fina de puro solvente, com cerca de 0,5 nm de espessura, chamada de camada de stern ou helmholtz; e (ii) e uma camada iônica difusa, com espessura dependente da concentração iônica e temperatura (e que, à temperatura ambiente, varia de 0,3 nm a 30 nm, para concentrações iônicas entre 1 e 0,0001 mol/l, respectivamente), e com concentração de íons e contra-íons dependente do campo elétrico local. a capacitância da edl pode ser caracterizada experimentalmente através de medidas impedimétricas. no entanto, com mais de 100 anos do desenvolvimento da técnica de espectroscopia de impedância e 73 anos após os primeiros estudos quantitativos de grahame sobre a capacitância da edl em eletrodos de mercúrio [2], ainda não existe nenhum consenso quantitativo e nenhum modelo definitivo que explique a dispersão em frequência encontrada nos valores experimentais de capacitância de edl de eletrodos sólidos metálicos. portanto, a compreensão da complexa eletroquímica que ocorre em interfaces nanoestruturadas depende de um melhor entendimento das etapas fundamentais do processo eletroquímico que antecedem a transferência de carga interfacial, quais sejam, formação da dupla camada e adsorção iônica. para isso, neste projeto, planeja-se reexaminar sistemas eletroquímicos mais simples, usando novos métodos de análise de dados. graças a um método de análise desenvolvido no labsin, torna-se possível extrair o espectro de capacitância da interface a partir de espectros de impedância eletroquímica, sem o uso de modelos pré-concebidos, e que permite identificar e distinguir, pelos tempos característicos, fenômenos de adsorção e reação (faradaicos, i.e. que envolvem transferência de carga) de processos puramente capacitivos [3, 4], que ocorrem em frequências altas, acima de centenas de hz. 2. metas e objetivos as linhas de atuação em que pretendemos avançar no próximo triênio são de cunho científico. 1) desenvolvimento e validação de novas metodologias eletroquímicas para caracterização de meios porosos; 2) fabricação de interfaces nanoestruturadas por ed/lin/ald; 3) caracterização física e eletroquímica das interfaces produzidas. 3. metodologia técnicas potenciodinâmicas e impedimétricas serão utilizadas na caracterização da morfologia de camadas porosas, para extração de área eletroativa, capacitância específica e pseudocapacitância. 4. resultados esperados publicação de trabalhos científicos em revistas científicas da área. apresentação de trabalhos em conferências. orientação de estudantes em nível de ic, mestrado ou doutorado. 4. referências [1] allen j. bard and larry r. faulkner, “electrochemical methods - fundamentals and applications”, ed. john wiley & sons, inc, 2001. [2] mark e. orazem, bernard tribollet, “electrochemical impedance spectroscopy”, ed. john wiley & sons, inc, 2008. [3] muriel de pauli, aldo m.c. gomes, robson l. cavalcante, rafael b. serpa, carleane p.s. reis, françoise t. reis, m. luisa sartorelli. “capacitance spectra extracted from eis by a model-free generalized phase element analysis”. electrochimica acta 320 (2019) 134366. [4] sartorelli, ml; gomes, amc; de pauli, m; reis, cps; serpa, rb; reis, ft; jasinski, ef; chavero, ln; cavalcante, rl; galvão, d; raulino zo; zhou, yh; feng, yy; von windheim,t; sanchez, mv; ngaboyamahina, e; amsden, jj; parker, cb; glass, jt. “model-free capacitance analysis of electrodes with a 2d + 1d dispersion of time constants”. electrochimica acta 390 (2021) 138796.