SOLANGE KAZUMI SAKATA

SOLANGE KAZUMI SAKATA

(Fonte: Lattes)

Resumo

Possui graduação em Química bacharelado e licenciatura pela Universidade de São Paulo. Doutorado na área de Química Orgânica, com ênfase em Eletrossintese Orgânica pelo Instituto de Química da Universidade de São Paulo. Pós - doutorados em Biotecnologia no Scripps Institution of Oceanography na University of California - San Diego -USA) e no Instituto de Química da Universidade de São Paulo. Foi pesquisadora visitante no Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB-Stuttgart - Alemanha no estudo do metagenoma na produção de enzimas para fins catalíticos e no Centro Tecnológico da Marinha de São Paulo (CTM-SP) no desenvolvimento e caracterização de polímeros. Atualmente é pesquisadora do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN- SP / CNEN) no Centro de Tecnologia das Radiações e estuda o efeitos das radiações em nano materiais de carbono. (Texto extraído do Currículo Lattes em 27 dez. 2021).

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Efeito de diferentes fontes de irradiação na redução do óxido de grafeno e aumento de escala
2023 - OLIVEIRA, ANTONY A. de; SAKATA, SOLANGE K.
Redução do oxido de grafeno via radiação ionizante
2022 - SAKATA, SOLANGE K.; JACOVONE, RAYNARA M.S.
A radiação ionizante, o que inclui a radiação gama e feixe de elétrons, é considerada como “síntese verde” e “ambientalmente amigável” e vem se destacando como uma promissora rota sintética para obter óxido de grafeno reduzido. Essas reações ocorrem em meio aquoso, a temperatura e pressão ambiente, sem o uso de redutores tóxicos e geração de resíduos químicos tóxicos. Neste capítulo é apresentado uma compilação de estudos sobre redução do óxido de grafeno via radiação ionizante reportados na literatura na última década. A redução parcial do óxido de grafeno produz óxido de grafeno reduzido (rOG), um nanomaterial que combina as propriedades do grafeno e do óxido de grafeno: uma excelente condutividade elétrica e térmica e os demais grupos de oxigênio que permitem sua funcionalização. Na literatura, são descritas diversas rotas sintéticas para produzir rOG: por método químico, térmico, eletroquímico, radiação não ionizante e biocatalíticas.
Antibacterial activity of silver/reduced graphene oxide nanocomposite synthesized by sustainable process
2019 - JACOVONE, RAYNARA M.S.; SOARES, JAQUELINE J.S.; SOUSA, THAINA S.; SILVA, FLAVIA R.O.; GARCIA, RAFAEL H.L.; NGUYEN, HANG N.; RODRIGUES, DEBORA F.; SAKATA, SOLANGE K.
Traditional methods to incorporate metals into graphene oxide (GO) usually require toxic reagents or high temperatures. This study proposes an innovative and sustainable method to incorporate silver (Ag) into graphene oxide using electron beam and evaluate its antibacterial activities. The method is based on green synthesis, without toxic reagents or hazardous wastes, and can be carried out at room temperature, in short reaction times. To synthesize the Ag/rGO nanocomposite, a water/isopropanol solution with dispersed graphene oxide and silver nitrate was submitted to a dose range from 150 to 400 kGy. The product was characterized by thermogravimetry analysis, X-ray diffraction and transmission electron microscopy. The antibacterial activity of Ag/rGO was observed against Gram-negative Escherichia coli by plate count method and atomic force microscopy. The results showed that concentrations as low as 100 lg/mL of produced Ag/rGO were enough to inactivate the cells.
Estudo de estabilidade de nanocompósitos de magnetita/óxido de grafeno reduzido sintetizados via feixe de elétrons
2019 - SILVA, CAMILA L.; TOMINAGA, FLAVIO K.; JACOVONE, RAYNARA M.S.; BRANDAO, OCTAVIO A.B.; SAKATA, SOLANGE K.
O óxido de grafeno é um dos precursores do grafeno e apresenta em sua superfície vários grupos funcionais oxigenados que consequentemente possui dispersibilidade em diversos solventes polares, o que lhe proporciona alta competência para em diversas aplicações. Este nanomaterial possui excelentes propriedades físico-químicas, como estabilidade mecânica, mobilidade elétrica, condutividade térmica. A solubilidade pode ser aprimorada por meio da formação de uma barreira estérea quando disperso em água, que causa então a diminuição das interações eletroestática entre as partículas. Diversos metais têm sido incorporados a nanocompósitos a base de grafeno. A síntese de nanocompósitos de óxido grafeno/magnetita tem sido estudada devido ao aumento das propriedades magnéticas, catalíticas e da biocompatibilidade. Este trabalho tem como finalidade avaliar a estabilidade de nanocompósitos magnéticos de óxido de grafeno obtidos através da irradiação com feixes de elétrons. Os nanocompósitos foram irradiados em um acelerador de elétrons em diferentes doses (20, 40 e 80 kGy). Os métodos de caracterização usados foram espectrofotometria UV/VIS e potencial zeta (ζ). Nas análises de UV/VIS foi observado o pico padrão de absorção na região de 230nm, o que confirma a existência de ligações C=C. As análises do potencial zeta foram realizadas nos pH de 4, 7 e 9 e a maior estabilidade foi obtida em pH 7 nas amostras irradiada a 20 kGy e 80 kGy.
X-ray diffraction evaluation of the average number of layers in thermal reduced graphene powder for supercapacitor nanomaterial
2019 - CARDOSO, QUEZIA de A.; CASINI, JULIO C.S.; BARBOSA, LUZINETE P.; SERNA, MARILENE M.; GALEGO, EGUIBERTO; SOBRINHO, LUIZA F.; SAKATA, SOLANGE K.; FARIA JUNIOR, RUBENS N. de
Graphene oxide (GO) can be partially reduced to graphene-like sheets by removing the oxygen-containing groups and recovering the conjugated structure. In this work, the thermal reduction of GO powder has been carried out using back pumping vacuum pressures and investigated employing X-ray diffraction analysis. The experimental results of estimating the number of graphene layers on the reduced powder at various temperatures (200 – 1000 °C) have been reported. Electrical changes have been produced in a graphene oxide with the vacuum reduction process. This study has shown that the ideal processing temperature for reducing graphene oxide nanomaterial was about 400 oC. It has also been shown that at 600 oC the number of layers in the reduced nanomaterial increased. The internal series equivalent resistance (ESR) has been improved substantially with the vacuum thermal treatment even at temperatures above 400 oC. ESR was reduced from 95.0 to about 13.8 Ω cm2 with this processing. These results showed that the process can be applied to the reduction of graphene oxide to produce supercapacitor nanomaterials. The advantage of employing this method is that the processing is a straightforward and low cost thermal treatment that might be used for large amount of nanocomposite material.
The production of reduced graphene oxide by a low-cost vacuum system for supercapacitor applications
2018 - CARDOSO, QUEZIA; SILVA, FRANKS M.; VIEIRA, LIGIA S.; CASINI, JULIO C.S.; SAKATA, SOLANGE K.; FARIA, RUBENS N. de
Graphene has attracted significant interest because of its excellent electrical properties. However, a practical method for producing graphene on a large scale is yet to be developed. Graphene oxide (GO) can be partially reduced to graphene-like sheets by removing the oxygencontaining groups and recovering the conjugated structure. GO can be produced using inexpensive graphite as the raw material via cost-effective chemical methods. High vacuum and temperature (10−7 mbar and 1100°C, respectively) conditions are well-known to enable the preparation of reduced powder at the laboratory scale. However, a large-scale high vacuum reduction system that can be routinely operated at 10−7 mbar requires considerable initial capital as well as substantial operational and maintenance costs. The current study aims at developing an inexpensive method for the large-scale reduction of graphene oxide. A stainless steel vessel was evacuated to backing-pump pressure (10−2 mbar) and used to process GO at a range of temperatures. The reduction of GO powder at low vacuum pressures was attempted and investigated by X-ray diffraction and Fourier transform infrared spectroscopy. The experimental results of processing GO powder at various temperatures (200–1000°C) at relatively low pressures are reported. The microstructures of the processed materials were investigated using scanning electron microscopy and chemical microanalyses via energy dispersive X-ray analysis.
Supercapacitor application of powder prepared using the Hydrogenation Disproportionation Desorption and Recombination (HDDR) process in graphene oxide
2017 - CASINI, JULIO C.S.; FERNANDEZ, ANTONIO P.R.; OLIVEIRA, RENE R. de; SAKATA, SOLANGE K.; FARIA JUNIOR, RUBENS N.
Graphene (G) has been attracted great interest for its excellent electrical properties. However, the large-scale production of graphene is presently unfeasible. Graphene oxide (GO) can be (partly) reduced to graphene-like sheets by removing the oxygen-containing groups with the recovery of a conjugated structure. It can be produced using inexpensive graphite as raw material by cost-effective chemical methods. Although hydrogen (mixed with argon) at high temperature (1100°C) has been employed to reduce GO powder, the hydrogenation disproportionation desorption and recombination (HDDR) process in particular was unreported for this purpose. In the present work, attempts of reducing GO powder using the HDDR process have been carried out and investigated by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) thermogravimetric analysis (TGA) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The experimental results of processing graphene oxide powder using unmixed hydrogen at moderate temperatures (about 850°C) and relatively low pressures (<2 bars) have been reported.
The production of reduced graphene oxide by a low-cost vacuum system for supercapacitors applications
2016 - CARDOSO, Q.A.; SILVA, F.M.; VIEIRA, L.S.; CASINI, J.C.S.; SAKATA, S.K.; FARIA, R.N.
Graphene (G) has attracted great interest for its excellent electrical properties. However, the large-scale production of graphene is still currently under investigations. Graphene oxide (GO) can be partially reduced to graphene-like sheets by removing the oxygen-containing groups with the recovery of a conjugated structure. It can be produced using inexpensive graphite as raw material by cost-effective chemical methods. High vacuum and temperature (10-7mbar/1100oC) is well established as an effective route for reduced powder preparation on a laboratory scale. However, a high vacuum reduction system, which can be routinely operated at 10-7 mbar, has a considerable capital, operational and maintenance cost to be used in a large scale. In the present work, a low-cost route aiming large scale reduction of graphene oxide has been investigated. A stainless steel vessel has been evacuated to backing-pump pressure (10-2 mbar) to process graphene oxide at low and high temperatures. Attempts of reducing GO powder using low vacuum pressures have been carried out and investigated by X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The experimental results of processing graphene oxide powder at various temperatures (200-1000°C) at relatively low pressures have been reported. The microstructures of the processed material have been investigated using scanning electron microscopy (SEM) and chemical microanalyses employing energy dispersive X-ray analysis (EDX).
Síntese do nanocompósito oxido de grafeno com níquel (OG – Ni) via feixe de elétrons
2016 - SILVA e SOUSA, THAINA; SAKATA, SOLANGE K.
Processo alternativo para a redução in situ do compósito óxido de grafeno/TiO2 por irradiação utilizando UV-LED na presença de ácido ascórbico
2015 - FELIX, FABIANA S.; BACCARO, ALEXANDRE L.B.; SAKATA, SOLANGE K.; GUTZ, IVANO G.R.; AGNES, LUCIO
O grafeno é um material que pode ser obtido através da exfoliação de monocamadas de grafite. Suas características mecânicas, eletrônicas e optoeletrônicas têm induzido o interesse crescente em diversas áreas [1]. Um fator ainda limitante é o seu preparo em larga escala com boa reprodutibilidade de suas características originais, principalmente na etapa de redução do Óxido de Grafeno (OG) para Óxido de Grafeno Reduzido (R-OG), material com características similares ao Grafeno. Em trabalho relativamente recente [2], foi possível a redução de OG pelo fotocatalisador TiO2 em suspensão e na presença de irradiação UV. O TiO2 é um semicondutor que apresenta atividade fotocatalítica muito bem reconhecida, de modo que ao absorver comprimentos de onda abaixo do seu Band Gap (≈ 384 nm), promove elétrons da banda de valência à banda de condução, deixando orbitais vazios. O elétron fotoexcitado possui poder redutor suficientemente elevado para reduzir o O2. Na ausência de scavenger adequado (ex. O2), os elétrons podem ser empregados na redução de materiais adjacentes em um compósito, como é o caso dos materiais de carbono. Neste estudo, a radiação proveniente de um LED UV (λ = 365 nm) foi utilizada para a redução do compósito OG-TiO2 (do tipo P25), na presença de ácido ascórbico 5,0 mmol L–1 dissolvido em tampão Ac/HAc 0,1 mol L-1. Para a fabricação do compósito, uma suspensão de OG (0,5 g L-1) foi obtida pela exfoliação do produto de oxidação química da grafite conforme método Hummers [1]. A seguir, uma suspensão (mistura de 100 L da suspensão OG, 3 L de suspensão de TiO2 10 g L–1 e 147 L de água pura) foi mantida em banho ultrassônico por 1 hora. Uma alíquota de 3 L desta suspensão foi transferida para a superfície polida e seca de um eletrodo de carbono vítreo (ECV,Ageom= 0,071 cm2). A solução redutora contendo ácido ascórbico foi introduzida e irradiada na célula fotoeletroquímica de camada delgada (0,6 mm) por 500 s, sendo o processo monitorado por cronopotenciometria (corrente zero). Durante a redução, verificou-se que o potencial de eletrodo foi tendendo a valores cada vez mais negativos. A Fig. 1 mostra voltamogramas cíclicos obtidos após o processo. Verifica-se em (1a) valores de corrente (catódica e anódica) maiores e mais favoráveis para o compósito em comparação aos eletrodos de ECV e ECV modificado com OG, utilizando uma solução de K3[Fe(CN)6] 1,0 mmol L-1. Em (1b), após adições crescentes de paracetamol (PA, 0,5-3,0 mmol L-1) também foi possível observar sinais mais favoráveis para a oxidação do fármaco quando OG-TiO2 foi utilizado como sensor. O detalhe da figura mostra relações lineares entre a corrente anódica e diferentes concentrações de PA para o OG-TiO2 e ECV. Estudos de caracterização (espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia XPS) estão sendo realizados para a confirmação da estrutura e redução do compósito