Materiais Lamelares

No estudo dos materiais, identificam-se diferentes formas de classificação, nas quais são considerados parâmetros distintos como, por exemplo, a estrutura, a natureza dos elementos químicos ou as propriedades dos materiais. Quando a classificação tem como base a estrutura, destaca-se o extenso grupo dos Materiais Lamelares, que engloba desde espécies minerais conhecidas e empregadas há muito tempo como a grafite e as argilas, até os materiais sintéticos constituintes de baterias para telefones celulares e marca-passos.
Quando espécies como átomos, íons ou moléculas se inserem na região entre as camadas de um material lamelar e a sua estrutura é preservada, diz-se que ocorreu um processo de intercalação. O material obtido é denominado composto de intercalação e não há restrições quanto à natureza da espécie intercalada ou do mecanismo de intercalação.

Química de Intercalação

A química de intercalação oferece insuperável versatilidade em termos de estratégias de síntese quando se deseja obter sistemas organizados em nível de nanoescala, de modo a gerar materiais com propriedades de interesse científico e tecnológico.Embora as possibilidades de aplicação dos materiais lamelares sejam notórias e relevantes, somente alguns sistemas já alcançaram o estágio de processamento em larga escala. Do ponto de vista comercial, identifica-se a aplicação industrial e tecnológica de compostos de intercalação como: componentes em dispositivos eletroquímicos (baterias de Li+ recarregáveis, por exemplo, nas quais o cátodo e o ânodo são materiais lamelares que possuem propriedades de intercalação/desintercalação); catalisadores (ou precursores de catalisadores) heterogêneos como, por exemplo, as argilas comercialmente designadas K10, "Clayzic" (Zn2+), "Clayfen" (Fe3+) e "Claycop" (Cu2+); nanocompósitos formados por argilas modificadas (“organoclays”) dispersas em polímeros orgânicos sintéticos, para uso na indústria automobilística e para a confecção de embalagens.
Nosso grupo tem preparado materiais contendo espécies orgânicas (como íons alquilamônio, corantes naturais derivados do açaí e do urucum, espécies de interessse terapêutico, polímeros como polianilina, benzidina, quitosana e amido) e complexos metálicos (como porfirinas e ftalocianinas metaladas e complexos de cobre com ligantes diimínicos) inseridos nos poros de argilas catiônicas, hidróxidos duplos lamelares e niobatos lamelares.