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Sistemas multifuncionais 3D para aplicações em tecnologias ambientalmente sustentáveis.

Processo: 19/13471-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de outubro de 2020 - 30 de setembro de 2023
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Convênio/Acordo: EU-CELAC IG (ex-ERA.Net - LAC)
Pesquisador responsável:Maraisa Gonçalves
Beneficiário:Maraisa Gonçalves
Pesq. responsável no exterior: Joaquin Silvestre Albero
Instituição no exterior: Universidad de Alicante (UA), Espanha
Pesq. responsável no exterior: Luminita Andronic
Instituição no exterior: Transilvania University of Brasov (UTBv), Romênia
Instituição-sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
Pesq. associados:Elias de Barros Santos ; Mirabel Cerqueira Rezende ; Nirton Cristi Silva Vieira ; Raquel Aparecida Domingues
Assunto(s):Materiais nanoestruturados 

Resumo

Será preparado um material com rede 3D a base de carvão ativado com alta área superficial para utilização como uma plataforma para impregnar um nanofilme TiO2, dando origem aos fotocatalisadores. Com isso será utilizado o excelente desempenho fotocatalítico de TiO2, somado a conversão superior utilizando naomateriais impregnado em matriz carbonácea.. O desenvolvimento de uma rede porosa controlada e química superfícial bem definida (incluindo um filme de TiO2 bem disperso) fornecerá um sistema bifuncional capaz de adsorver e converter simultaneamente i) CO2 em substâncias químicas de valor agregado, e ii) poluentes emergentes em compostos inofensivos. Com base nessas premissas, a alternativa principal do projeto será integrar carvão ativado, nanopartículas de titânio e derivados de grafeno em um único dispositivo para obter fotocatalisadores aprimorados para reações críticas ambientais e para serem testados em condições relevantes de laboratório. O desenvolvimento de heterojunções estendidas fornecerá uma divisão aprimorada e uma separação de carga das espécies foto geradas, uma recombinação lenta e a possibilidade de modular as características de absorção de luz nas cavidades nano porosas do material de carvão ativado. Por outro lado, o desenvolvimento de materiais de carvão ativado de alta área de superfície a serem usados como uma plataforma para estas heterojunções Z fornecerá um sistema multifuncional capaz de alcançar uma capacidade extremamente grande de adsorção / aprisionamento para as moléculas alvo (preferencialmente no interior estrutura microporosa), enquanto os poros maiores, modificados com um filme fino de TiO2, atuam na conversão das espécies adsorvidas em produtos não-tóxicos ou de valor agregado. O desenvolvimento desta tecnologia é crucial para mitigar as emissões de CO2 para a atmosfera através da captura e conversão de CO2, e para remediar a poluição da água em todo o mundo. Além disso, essa tecnologia poderá diminuir ou mesmo eliminar os contaminantes emergentes presentes nos diferentes efluentes. (AU)