Avaliação de parâmetros cinéticos envolvidos na fotodegradação de pesticidas catalisada por nanopartículas de TiO2: estudos comparativos sobre a contribuição de processos de transferência de carga e oxidação por radicais livres

• Processo: 09/10998-3
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2009
• Vigência (Término): 30 de abril de 2013
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Cauê Ribeiro de Oliveira
• Beneficiário: Gabriela Byzynski Soares
• Instituição-sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Materiais cerâmicos Catálise Nanopartículas Fotodegradação Descontaminação

Resumo

A preocupação com uma gestão eficiente do uso da água é, nos dias atuais, foco de interesse não somente das áreas agropecuárias e industriais, como também é objeto de preocupação em termos de saúde pública e diferencial para um desenvolvimento econômico sustentável. Entre os métodos mais eficientes para descontaminação de águas estão os processos oxidativos avançados (POA), dos quais se destaca a fotoexcitação de TiO2 para a geração de radicais oxidantes, ou transferência eletrônica direta da espécie a ser oxidada para o semicondutor. Embora a funcionalidade destes processos já esteja comprovada, os mecanismos de oxidação envolvidos, o efeito de dopantes no aumento da eficiência e a durabilidade dos fotocatalisadores ainda são objetos de estudos. Assim, a proposta central deste trabalho é a investigação das contribuições relativas de cada mecanismo de oxidação envolvido em nanopartículas de TiO2 e de TiO2 dopado, através de técnicas espectroscópicas e eletroquímicas, buscando desta forma separar os efeitos relativos a cada mecanismo. Serão obtidos filmes imobilizados de TiO2 em substratos condutores e avaliados os potenciais de oxidação de pesticidas selecionados em diferentes técnicas eletroquímicas. Será também avaliada a fotogeração de radicais livres durante o processo fotocatalítico utilizando a técnica de spin-trapping com Espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR). Por fim, será avaliada a eficiência quanto à degradação de alguns dos pesticidas mais utilizados na cultura de cana-de-açúcar e soja (ametrina, diuron e metamidófos), de forma a contribuir na seleção de melhores catalisadores para processos de descontaminação de efluentes provenientes destas culturas. (AU)

Publicações científicas

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(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)

SOARES, GABRIELA BYZYNSKI; VAZ, CARLOS M. P.; RIBEIRO, CAUE; HERMANS, IVE. Insight into the Photocatalytical Activity of TiO2 Nanoparticles Through the Electrochemical Characterization of Carbon Paste Electrodes. ELECTROCATALYSIS, v. 6, n. 1, p. 92-101, JAN 2015. Citações Web of Science: 5.

DAWSON, MARGARET; SOARES, GABRIELA BYZYNSKI; RIBEIRO, CAUE. Influence of calcination parameters on the synthesis of N-doped TiO2 by the polymeric precursors method. Journal of Solid State Chemistry, v. 215, p. 211-218, JUL 2014. Citações Web of Science: 9.

DAWSON, MARGARET; SOARES, GABRIELA BYZYNSKI; RIBEIRO, CAUE. Preparation and Photocatalytical Performance of TiO2:SiO2 Nanocomposites Produced by the Polymeric Precursors Method. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, v. 13, n. 7, p. 5126-5133, JUL 2013. Citações Web of Science: 5.

SOARES, GABRIELA B.; BRAVIN, BRUNO; VAZ, CARLOS M. P.; RIBEIRO, CAUE. Facile synthesis of N-doped TiO2 nanoparticles by a modified polymeric precursor method and its photocatalytic properties. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 106, n. 3-4, p. 287-294, AUG 11 2011. Citações Web of Science: 45.