Processos foto (eletro) catalíticos e fotoeletro-fenton para eliminar contaminantes emergentes de águas de rejeito industriais

• Processo: 19/13113-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2020
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Acordo de Cooperação: Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (CONICYT)
• Pesquisador responsável: Maria Valnice Boldrin
• Beneficiário: Maria Valnice Boldrin
• Pesquisador Responsável no exterior: Ricardo Andrés Salazar González
• Instituição Parceira no exterior: Universidad de Santiago de Chile (USACH), Chile
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Beatriz Costa e Silva Menezes ; Fabiola Manhas Verbi Pereira ; Hernan Dario Rojas Mantilla ; João Angelo de Lima Perini ; Kallyni Irikura ; Lilian Danielle de Moura Torquato ; Maria Del Pilar Taboada Sotomayor ; Mirian Cristina dos Santos ; Nelson Ramos Stradiotto ; Raquel Fernandes Pupo Nogueira
• Assunto(s): Contaminantes emergentes Águas residuárias Tratamento de efluentes industriais Fotocatálise Fotoeletrocatálise Semicondutores Nanotubos Processo foto-fenton solar Eletroquímica Eletroanalítica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Emerging contaminants | Industrial wastewater | photocatalysis | Photoeletrocatalysis | Photoeletro-Fenton | Eletroquimica E Eletroanalitica

Resumo

A rede internacional PHOCATPROS Brasil-Chile (BR-CL) está focada na síntese e caracterização de novos materiais semicondutores baseados em nanotubos de Nb/Nb2O5 modificados com Fe2O3, Nb/Nb2O5 dopado com B, nanotubos de TiO2 modificados com nanopartículas de Ag e FTO / Fe2O3 por deposição eletroquímica; e estruturas de estrutura orgânica molecular (MOF) através de deposição anódica em eletrodos metálicos Cu, Ni, Zn e Fe contendo o ligante (ácido 2-aminotereftálico (ATP) e bipiridina (ATP-NH2), ácido aminobenzeno-1,4-dicarboxílico (BDC )) para a formação de rede tridimensional híbrida metal-orgânico (MOF). Os eletrodos de filmes finos do MOF serão preparados por deposição anódica em eletrodos de zinco, níquel, cobre e ferro na presença do ligante com o objetivo de obter materiais com diferentes características para serem aplicados em fotocatálise / fotoeletrocatálise de contaminantes emergentes em água. Além disso, o processo fotoeletro-fenton heterogêneo, utilizando os novos fotocatalisadores / fotoeletrocatalisadores (PC / PEC), será aplicado no tratamento de efluentes contendo contaminantes emergentes específicos (CE) em efluentes sintéticos e efluentes industriais reais utilizando diferentes reatores fotoeletroquímicos solares e adaptação para potencial aplicação em escala industrial. Por esta razão, uma caracterização analítica completa de diferentes efluentes industriais (indústria têxtil, indústria vinícola e indústria de carne) será realizada. Após, uma avaliação química do processo SPEF heterogêneo: concentração de reagentes (nova concentração de catalisador, eletrólitos de suporte, entre outros), intermediários e produtos formados durante os diferentes métodos de descontaminação da CE, avaliação cinética da degradação de cada CE estudado, quantificação de oxidantes eletrogerados, etc. Além disso, uma avaliação completa dos custos energéticos para cada processo também é proposta, avaliando a possibilidade de sua potencial aplicação industrial. Durante o desenvolvimento da proposta científica, nosso projeto de colaboração PHOCATPROSS inclui missões no Brasil e no Chile, conferências, divulgação de pesquisas em mídia fora da academia, aumenta a quantidade e a qualidade da pesquisa e fortalece a pesquisa colaborativa entre o Chile e o Brasil. (AU)

Publicações científicas

(40)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CANDIA-ONFRAY, CHRISTIAN; ROJAS, SUSANA; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE; SALAZAR, RICARDO. n updated review of metal-organic framework materials in photo(electro)catalytic applications: From CO2 reduction to wastewater treatment. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 26, APR 2021. (19/13113-4)

MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; EINAGA, YASUAKI; OTURAN, MEHMET A.. Conductive-synthetic diamond materials in meeting the sustainable development goals. CURRENT OPINION IN SOLID STATE & MATERIALS SCIENCE, v. 26, n. 5, p. 3-pg., 2022-10-01. (19/13113-4, 14/50945-4)

GANIYU, SOLIU O.; DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA A.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS R.; WALDVOGEL, SIEGFRIED. Opportunities and challenges of thin-film boron-doped diamond electrochemistry for valuable resources recovery from waste: Organic, inorganic, and volatile product electrosynthesis. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 32, p. 12-pg., 2022-04-01. (14/50945-4, 19/13113-4)

BRITO, LAYSA R. D.; GANIYU, SOLIU O.; DOS SANTOS, ELISAMA V.; OTURAN, MEHMET A.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.. Removal of antibiotic rifampicin from aqueous media by advanced electrochemical oxidation: Role of electrode materials, electrolytes and real water matrices. Electrochimica Acta, v. 396, NOV 10 2021. (19/13113-4, 14/50945-4)

SILVA, IASMIN B.; DE ARAUJO, DANYELLE MEDEIROS; VOCCIANTE, MARCO; FERRO, SERGIO; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; DOS SANTOS, ELISAMA V.. Electrochemical Determination of Lead Using A Composite Sensor Obtained from Low-Cost Green Materials:Graphite/Cork. APPLIED SCIENCES-BASEL, v. 11, n. 5, MAR 2021. (14/50945-4, 19/13113-4)

HENRIQUE, JOAO MILLER DE MELO; CANIZARES, PABLO; SAEZ, CRISTINA; DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA; RODRIGO, MANUEL ANDRES. Relevance of gaseous flows in electrochemically assisted soil thermal sremediation. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 27, JUN 2021. (14/50945-4, 19/13113-4)

BARBOSA FERREIRA, MAIARA; SALES SOLANO, ALINE MARIA; VIEIRA DOS SANTOS, ELISAMA; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; GANIYU, SOLIU O.. Coupling of Anodic Oxidation and Soil Remediation Processes: A Review. MATERIALS, v. 13, n. 19, OCT 2020. (14/50945-4, 19/13113-4)

GANIYU, SOLIU O.; GOMES DE ARAUJO, MARIA JOSE; DE ARAUJO COSTA, EMILY C. T.; LIMA SANTOS, JOSE EUDES; DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; CASTELLA PERGHER, SIBELE BERENICE. Design of highly efficient porous carbon foam cathode for electro-Fenton degradation of antimicrobial sulfanilamide. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 283, APR 2021. (19/13113-4, 14/50945-4)

SANTOS, JOSE EUDES L.; DA SILVA, DJALMA R.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA; QUIROZ, MARCO A.. Cathodic hydrogen production by simultaneous oxidation of methyl red and 2,4-dichlorophenoxyacetate in aqueous solutions using PbO2, Sb-doped SnO2 and Si/BDD anodes. Part 2: hydrogen production. RSC ADVANCES, v. 10, n. 62, p. 37947-37955, OCT 14 2020. (19/13113-4, 14/50945-4)

MEDEIROS DE ARAUJO, DANYELLE; DOS SANTOS, ELISAMA V.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; DE BATTISTI, ACHILLE. Achieving Electrochemical-Sustainable-Based Solutions for Monitoring and Treating Hydroxychloroquine in Real Water Matrix. APPLIED SCIENCES-BASEL, v. 12, n. 2, JAN 2022. (19/13113-4, 14/50945-4)

SILVA, KARYN N. O.; HENRIQUE, JOAO M. M.; VILAR, VITOR J. P.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; DOS SANTOS, ELISAMA, V. Cork-based permeable reactive barriers coupled to electrokinetic processes for interrupting pollutants reaching groundwater: a case study of lead-contaminated soil. JOURNAL OF CHEMICAL TECHNOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, v. 97, n. 10, p. 10-pg., 2022-07-07. (19/13113-4, 14/50945-4)

CERRO-LOPEZ, MONICA; CASTRO-PASTRANA, LUCILA I.; CAMPOS-DELGADO, JESSICA; RUBIO-ROSAS, EFRAIN; BUSTOS, ERIKA; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.. Mesostructured lead dioxide grown on titania nanotubes for diclofenac water removal through electrocatalytic and photoelectrocatalytic processes. Environmental Research, v. 231, p. 12-pg., 2023-06-07. (14/50945-4, 19/13113-4)

CANDIA-ONFRAY, CHRISTIAN; IRIKURA, KALLYNI; CALZADILLA, WENDY; ROJAS, SUSANA; ZANONI, MARIA VALNICE BOLDRIN; SALAZAR, RICARDO. Degradation of contaminants of emerging concern in a secondary effluent using synthesized MOF-derived photoanodes: A comparative study between photo-, electro- and photoelectrocatalysis. Chemosphere, v. 315, p. 11-pg., 2023-01-09. (14/50945-4, 19/13113-4, 17/12790-7)

VIEIRA, GLEILSON DE F.; SEGUNDO, INALMAR D. BARBOSA; SANTOS, JOSE EUDES L.; GONDIM, AMANDA D.; DOS SANTOS, ELISAMA V.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.. hr Electro-oxidation of wastewater from a beauty salon: The influence of electrolyte type in the removal of organic load and energy consumption. PROCESS SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION, v. 177, p. 12-pg., 2023-09-01. (14/50945-4, 19/13113-4)

SEGUNDO, INALMAR D. BARBOSA; CARDOZO, JUSSARA C.; CASTRO, POLLYANA SOUZA; GONDIM, AMANDA D.; DOS SANTOS, ELISAMA V.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.. Cost-effective smartphone-based method for low range chemical oxygen demand analysis *. METHODSX, v. 11, p. 6-pg., 2023-12-01. (14/50945-4, 19/13113-4)

PRATES, MATHEUS PIMENTEL; MARCIONILIO, SUZANA MARIA DE OLIVEIRA LOURES; MACHADO, KARINE BORGES; DE ARAUJO, DANYELLE MEDEIROS; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; ARANTES, ARIZEU LUIZ LEAO; GADELHA, JOSE EDUARDO FERREIRA DA SILVA. Fenton: A Systematic Review of Its Application in Wastewater Treatment. PROCESSES, v. 11, n. 8, p. 26-pg., 2023-08-01. (14/50945-4, 19/13113-4)

OLIVEIRA, HERBET L.; BARROS, THALITA M.; SANTOS, JOSE E. L.; GONDIM, AMANDA D.; QUIROZ, MARCO A.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; DOS SANTOS, ELISAMA V.. Electrochemical oxidation of a real effluent using selective cathodic and anodic strategies to simultaneously produce high value-added compounds: Green hydrogen and carboxylic acids. Electrochemistry Communications, v. 154, p. 7-pg., 2023-09-01. (14/50945-4, 19/13113-4)

DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; RODRIGO, MANUEL A.. The electro-refinery in organics: A new arising concept for valorization of wastes. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 39, p. 17-pg., 2023-04-08. (14/50945-4, 19/13113-4)

DA COSTA SOARES, IZABELLE CRISTINA; LOPES DA SILVA, AMISON RICK; MARTINS DE MOURA SANTOS, ELAINE CRISTINA; DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA; DA SILVA, DJALMA RIBEIRO; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.. Understanding the electrochemical oxidation of dyes on platinum and boron-doped diamond electrode surfaces: experimental and computational study. Journal of Solid State Electrochemistry, SEP 2020. (14/50945-4, 19/13113-4)

DA COSTA SOARES, IZABELLE CRISTINA; LOPES DA SILVA, AMISON RICK; MARTINS DE MOURA SANTOS, ELAINE CRISTINA; DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA; DA SILVA, DJALMA RIBEIRO; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.. Understanding the electrochemical oxidation of dyes on platinum and boron-doped diamond electrode surfaces: experimental and computational study. Journal of Solid State Electrochemistry, v. 24, n. 11-12, SI, p. 3245-3256, NOV 2020. (14/50945-4, 19/13113-4)

ESCALONA-DURAN, FLORYMAR; SAEZ, CRISTINA; LOBATO, JUSTO; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; RODRIGO, MANUEL ANDRES. Electroscrubbers for removing volatile organic compounds and odorous substances from polluted gaseous streams. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 28, AUG 2021. (14/50945-4, 19/13113-4)

MONTEIRO, MAYRA KEROLLY SALES; MONTEIRO, MAYARA MARIA SALES; HENRIQUE, ANDRE MILLER DE MELO; LLANOS, JAVIER; SAEZ, CRISTINA; DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA; RODRIGO, MANUEL ANDRES. A review on the electrochemical production of chlorine dioxide from chlorates and hydrogen peroxide. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 27, JUN 2021. (14/50945-4, 19/13113-4)

SANTOS, JOSE EUDES L.; DA SILVA, DJALMA R.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA; QUIROZ, MARCO A.. Cathodic hydrogen production by simultaneous oxidation of methyl red and 2,4-dichlorophenoxyacetate aqueous solutions using Pb/PbO2, Ti/Sb-doped SnO2 and Si/BDD anodes. Part 1: electrochemical oxidation. RSC ADVANCES, v. 10, n. 62, p. 37695-37706, OCT 14 2020. (14/50945-4, 19/13113-4)

DE ARAUJO, DANYELLE M.; PAIVA, SUELYA DA SILVA M.; HENRIQUE, JOAO MILLER M.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; DOS SANTOS, V, ELISAMA. Green Composite Sensor for Monitoring Hydroxychloroquine in Different Water Matrix. MATERIALS, v. 14, n. 17, SEP 2021. (19/13113-4, 14/50945-4)

CRISPIM, ALANA C.; DE ARAUJO, DANYELLE M.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; SOUZA, FERNANDA L.; DOS SANTOS, ELISAMA, V. Application of electro-Fenton and photoelectro-Fenton processes for the degradation of contaminants in landfill leachate. Environmental Research, v. 213, p. 11-pg., 2022-10-01. (19/13113-4, 14/50945-4)

ANDRADE, DEBORAH C.; DOLIC, MAJA B.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; DOS SANTOS, ELISAMA, V; SILVA, TANIA F. C., V; VILAR, VITOR J. P.. Coupling electrokinetic with a cork-based permeable reactive barrier to prevent groundwater pollution: A case study on hexavalent chromium-contaminated soil. Electrochimica Acta, v. 429, p. 17-pg., 2022-08-23. (19/13113-4, 14/50945-4)

DE SOUZA, JOAO CARLOS; IRIKURA, KALLYNI; MANTILLA, HERNAN DARIO ROJAS; ZANONI, MARIA VALNICE BOLDRIN; SALAZAR, RICARDO. Using 3D printed magnetic platform as support for screen printed electrode applied for p-toluenediamine detection in biological fluid and water samples. Analytica Chimica Acta, v. 1240, p. 13-pg., 2022-12-30. (19/13113-4, 15/12998-1, 14/50945-4)

DE FREITAS ARAUJO, KARLA CAROLINE; DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA; PIERPAOLI, MATTIA; FICEK, MATEUSZ; SANTOS, JOSE EUDES L.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; BOGDANOWICZ, ROBERT. Diamondized carbon nanoarchitectures as electrocatalytic material for sulfate-based oxidizing species electrogeneration. Electrochimica Acta, v. 430, p. 11-pg., 2022-09-01. (19/13113-4, 14/50945-4)

SILVA, AMISON RICK L.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.. Theoretical studies of dimers and properties of the corrosion inhibitor profile for semicarbazones and thiosemicarbazones. JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS, v. 343, DEC 1 2021. (19/13113-4, 14/50945-4)

CRISPIM, ALANA CAROLYNE; MENDONCA DE PAIVA, SUELYA DA SILVA; DE ARAUJO, DANYELLE MEDEIROS; SOUZA, FERNANDA LOURDES; DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA. Ultrasound and UV technologies for wastewater treatment using boron-doped diamond anodes. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 33, p. 11-pg., 2022-02-03. (19/13113-4, 14/50945-4)

ARAUJO, KARLA C. F.; DOS SANTOS, ELISAMA, V; NIDHEESH, PUTHIYA, V; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.. Fundamentals and advances on the mechanisms of electrochemical generation of persulfate and sulfate radicals in medium. CURRENT OPINION IN CHEMICAL ENGINEERING, v. 38, p. 12-pg., 2022-10-07. (19/13113-4, 14/50945-4)

SILVA, KARYN N. O.; HENRIQUE, JOAO M. M.; DOLIC, MAJA B.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; DOS SANTOS, ELISAMA, V; MOREIRA, FRANCISCA C.; VILAR, VITOR J. P.. Integration of soil washing and cork permeable reactive barriers for the remediation of soil contaminated with polycyclic aromatic hydrocarbons. JOURNAL OF CHEMICAL TECHNOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, v. 97, n. 12, p. 11-pg., 2022-08-13. (19/13113-4)

ARAUJO, KARLA CAROLINE DE FREITAS; COSTA, EMILY CINTIA TOSSI DE ARAUJO; DE ARAUJO, DANYELLE MEDEIROS; SANTOS, ELISAMA V.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; CASTRO, POLLYANA SOUZA. Probing the Use of Homemade Carbon Fiber Microsensor for Quantifying Caffeine in Soft Beverages. MATERIALS, v. 16, n. 5, p. 14-pg., 2023-03-01. (14/50945-4, 19/13113-4)

ARAUJO, KARLA C. F.; SILVA, KARYN N. O.; MONTEIRO, MAYRA K. S.; DA SILVA, DJALMA R.; QUIROZ, MARCO A.; DOS SANTOS, ELISAMA, V; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.. Towards Use of Persulfate Electrogenerated at Boron Doped Diamond Electrodes as Ex-Situ Oxidation Approach: Storage and Service-Life Solution Parameters. Journal of the Electrochemical Society, v. 169, n. 3, p. 9-pg., 2022-03-01. (19/13113-4, 14/50945-4)

OLIVEIRA DA SILVA, JULIO CESAR; SALES SOLANO, ALINE MARIA; BARBOSA SEGUNDO, INALMAR D.; DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; DA SILVA, DJALMA RIBEIRO. Achieving Sustainable Development Goal 6 Electrochemical-Based Solution for Treating Groundwater Polluted by Fuel Station. WATER, v. 14, n. 18, p. 15-pg., 2022-09-01. (19/13113-4, 14/50945-4)

ZHAO, GUOHUA; YANG, NIANJUN; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.. Editorial overview: Diamond electrochemistry current advances, challenges and opportunities in diamond electrochemistry. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 36, p. 6-pg., 2022-12-01. (19/13113-4, 14/50945-4)

CANDIA-ONFRAY, CHRISTIAN; ROJAS, SUSANA; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE; SALAZAR, RICARDO. An updated review of metal-organic framework materials in photo(electro)catalytic applications: From CO2 reduction to wastewater treatments. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 26, p. 7-pg., 2021-01-07. (19/13113-4)

VILAR, VITOR J. P.; DOS SANTOS, ELISAMA V.; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.. Advanced oxidation/reduction technologies: a perspective from Iberoamerican countries. Environmental Science and Pollution Research, v. 28, n. 19, p. 3-pg., 2021-04-19. (19/13113-4, 14/50945-4)

BARROS, THALITA MEDEIROS; DE ARAUJO, DANYELLE MEDEIROS; LEMOS DE MELO, ALANA TAMIRES; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS ALBERTO; VOCCIANTE, MARCO; FERRO, SERGIO; DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA. An Electroanalytical Solution for the Determination of Pb2+ in Progressive Hair Dyes Using the Cork-Graphite Sensor. SENSORS, v. 22, n. 4, p. 15-pg., 2022-02-01. (19/13113-4, 14/50945-4)

CARDOZO, JUSSARA CAMARA; DA SILVA, DJALMA RIBEIRO; MARTINEZ-HUITLE, CARLOS A.; QUIROZ, MARCO ANTONIO; DOS SANTOS, ELISAMA VIEIRA. The versatile behavior of diamond electrodes - Electrochemical examination of the anti-psychotic drug olanzapine (OL) oxidation as a model organic aqueous solution. Electrochimica Acta, v. 411, p. 10-pg., 2022-02-21. (19/13113-4, 14/50945-4)