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Estudo e desenvolvimento de novos catalisadores para emprego em fotorreatores solares

Processo: 10/20340-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2011
Vigência (Término): 30 de abril de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Roberto Guardani
Beneficiário:Thiago Lewis Reis Hewer
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:08/57708-7 - CEPEMA-USP, AP.TEM
Assunto(s):Dióxido de titânio   Fotocatálise heterogênea

Resumo

Os processos oxidativos avançados (POAs) apresentam-se com grandes prespectivas para a degradação dos compostos orgânicos poluentes recalcitrantes ao tratamentos tradicionais (ex: biológicos). Dentre os POAs a fotocatálise heterogênea mostra-se como uma alternativa promissora para minimizar o impacto poluidor de uma série de espécies químicas de relevância ambiental e também de matrizes complexas como efluentes industriais. O TiO2 é o semicondutor mais utilizado no processo de fotocatálise heterogênea. Apesar deste óxido promover a mineralização de uma série de compostos orgânicos poluentes ele apresenta algumas limitações. Dentre elas, destaca-se a necessidade de se empregar radiação ultravioleta para promover a geração de espécies radicalares, as quais promovem a oxidação dos compostos orgânicos poluentes. Uma vez que o emprego da radiação ultravioleta implica na elaboração de reatores complexos, além de gastos energéticos elevados, limitando a aplicabilidade deste tratamento.Neste projeto pretende-se estudar a dopagem do TiO2 com íons lantanóides e elementos não metálicos visando diminuir a energia de band gap deste semicondutor e permitir a sua fotoativação com radiações na região do visível. Ainda com o intuito de estudar processos fotocatalíticos nesta região do espectro, pretende-se avaliar semicondutores alternativos que possuam energias band gap menores que 3,0 eV, tais como o ZnSe. Finalmente, pretende-se avaliar os desempenhos fotocatalíticos destes materiais na degradação de fenol utilizando radiações na região do visível e avaliar os materiais mais promissores com radiação solar. Para os ensaios com radiação solar serão empregandos reatores tubulares com coletores cilíndricos parabólicos compostos (CPC, "compound parabolic reactors").