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Síntese, caracterização e aplicação de N-TiO2 para degradação fotoeletrocatalítica de compostos orgânicos

Processo: 11/21444-9
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 01 de agosto de 2012
Vigência (Término): 31 de julho de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Luis Augusto Martins Ruotolo
Beneficiário:Luis Augusto Martins Ruotolo
Anfitrião: Marc A. Anderson
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of Wisconsin-Madison (UW-Madison), Estados Unidos  
Assunto(s):Tratamento de efluentes industriais   Poluentes orgânicos   Fotocatálise

Resumo

Neste projeto de pós-doutorado propõe-se estudar a síntese e caracterização de um fotocatalisador de dióxido de titânio dopado com nitrogênio (N-TiO2) cujo principal objetivo será obter atividade fotoeletrocatalítca na região de radiação visível. A síntese proposta para o fotocatalisador é a ionotérmica, na qual serão utilizadas diferentes proporções de uma mistura eutética contendo nitrogênio e de uma fonte de titânio para a obtenção de N-TiO2. Os diferentes materiais obtidos serão caracterizados pelas técnicas de difratometria de raios-X (DRX), espectrometria fotoelétrica de raios-X (XPS), área superficial específica (BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e refletância difusa de UV-visível. A atividade fotoeletrocatalítica será avaliada através da irradiação do fotocatalisador com radiações de diferentes comprimentos de onda e aplicando-se a técnica de voltametria linear de varredura para medir a fotocorrente gerada pelo N-TiO2 obtido com diferentes níveis de dopagem. Adicionalmente, a atividade fotoeletrocatalítica será avaliada através da fotoeletrooxidação de um composto-padrão, no caso escolhido, o ácido oxálico. Ao final destes experimentos pretende-se correlacionar as características estruturais e morfológicas dos materiais sintetizados com suas respectivas atividades fotocatalíticas. Uma vez determinado o material com melhor atividade fotocatalítica este será utilizado em um reator fotoeletroquímico de fluxo com a finalidade de se avaliar o efeito do transporte de massa, potencial aplicado e comprimento de onda da radiação utilizada sobre a eficiência de oxidação de ácido oxálico. (AU)