Dentre as técnicas utilizadas para o desenvolvimento, caracterização estrutural, eletrônica, morfológica e superficial de materiais, destacam-se:
a) Espectroscopia Vibracional: Raman e FTIR, empregadas na identificação de grupos funcionais, modos vibracionais de ligantes orgânicos e interações metal–ligante em materiais híbridos e inorgânicos.
b) Espectroscopia Eletrônica: UV–Vis–NIR (absorção e refletância difusa – DRS), aplicada à avaliação de propriedades ópticas, transições eletrônicas, band gap e possíveis espécies intermediárias.
c) Espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR/ESR): utilizada para identificação de espécies paramagnéticas, defeitos estruturais e estados de oxidação metálicos.
d) Espectroscopia de Ressonância Magnética (Multi)Nuclear (RMN): em líquidos e sólidos (¹H, ¹³C, ¹⁵N, ³¹P, entre outros), incluindo técnicas MAS-NMR, para investigação estrutural fina de frameworks, ambientes químicos locais e dinâmica molecular.
e) Espectroscopia Mössbauer: particularmente aplicada a sistemas contendo ferro, permitindo a determinação de estados de oxidação, ambientes de coordenação, parâmetros hiperfinos (δ, ΔEQ, Bhf) e identificação de fases secundárias.
f) Espectroscopia de Fotoelétrons excitados por Raios X (XPS/ESCA): para análise de composição superficial, estados de oxidação, ambientes químicos e quantificação elementar na camada superficial do material.
g) Fluorescência de Raios X (XRF): convencional e assistida por radiação síncrotron, para determinação composicional e análise quantitativa elementar.
h) Difração de Raios X (DRX/PXRD): incluindo refinamento de Rietveld e análise de tamanho de cristalito (Scherrer), para determinação estrutural e identificação de fases cristalinas.
i) Espalhamento de Raios X de Baixo Ângulo (SAXS): para investigação de porosidade, organização mesoestrutural e distribuição de tamanho de partículas.
j) Microscopia Óptica.
k) Microscopia Eletrônica: de Varredura (MEV/SEM) e Transmissão (MET/TEM, incluindo HRTEM e STEM), com análise química por EDS.
l) Microscopia de Força Atômica (AFM): para avaliação de topografia e propriedades mecânicas superficiais em escala nanométrica.
m) Análise de Área Superficial Específica e Porosidade (BET/BJH): por adsorção/dessorção de gases.
n) Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS): para determinação de tamanho hidrodinâmico de partículas e estabilidade coloidal.
o) Medidas de Energia Superficial e Molhabilidade: por ângulo de contato.
p) Técnicas Eletroquímicas: Voltametria Cíclica, Polarografia de Pulso Diferencial, Impedância Eletroquímica, Cronoamperometria e Cronopotenciometria, aplicadas à investigação de mecanismos redox e desempenho catalítico.
q) Análises Térmicas: Termogravimetria (TGA), DSC e DTG, para avaliação de estabilidade térmica e composição.
r) Espectroscopias baseadas em radiação síncrotron: incluindo XAS (XANES/EXAFS) para elucidação estrutural local e estados eletrônicos em escala atômica.