Síntese e caracterização de fotoanodos de Ti/TiO2-Pt e de Ti/TiO2/WO3 para aplicação na degradação de corantes VAT via processo Fotoeletro-Fenton

• Processo: 11/21606-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Maria Valnice Boldrin
• Beneficiário: Lucio César de Almeida
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/10449-7 - Avaliação da ocorrência, toxicidade/genotoxicidade e processos para degradação de corantes em efluentes e águas superficiais, AP.TEM
• Assunto(s): Tratamento de águas residuárias Fotoeletrocatálise Eletroquímica ambiental Eletroquímica Processos oxidativos avançados Fotocatálise Corantes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Corantes | Eletroquímica Ambiental | fotocatalise | fotoeletrocatálise | Processos Oxidativos Avançados | Tratamento de Efluentes | Eletroquímica

Resumo

Um dos grandes desafios da área ambiental, diz respeito ao desenvolvimento de técnicas eficientes e ambientalmente amigáveis para a remoção de poluentes persistentes tais como, corantes a cuba de efluentes e águas superficiais. O presente projeto tem por objetivo explorar a versatilidade da técnica de fotoeletro-Fenton, testando um novo modelo de reator operando em único compartimento, onde além do catodo de difusão gasosa a ser usado para geração de peróxido e recuperação de íons Fe(II), após produção de *OH em solução via reação de Fenton, também seria testado o uso de fotoanodos de Ti/TiO2 dopados com Pt ou fotoanodos bicomponentes de Ti/TiO2/WO3 para formação de radicais *OH adicionais no anodo. Portanto, esse sistema visa aumentar a eficiência do processo foto-Fenton usando fotoanodos irradiados com luz solar, combinado com processo eletro-Fenton. Para isto, pretende-se desenvolver uma metodologia altamente eficiente para a degradação de efluentes industriais simulados contendo corantes do tipo VAT; otimizar o processo de degradação de corantes VAT, empregando planejamentos fatoriais e a metodologia de superfície de resposta para os experimentos realizados em escala piloto; investigar a influência dos seguintes parâmetros operacionais: temperatura, vazão de eletrólito, pH e concentração inicial do catalisador Fe2+; realizar estudos cinéticos para a degradação dos corantes selecionados e determinar/quantificar intermediários do processo de sua mineralização, utilizando técnicas cromatográficas e de espectrometria de massa; propor rotas de degradação para as condições otimizadas e; testar, comparativamente, a eficiência de fotoanodos de Ti/TiO2 dopados com platina e bicomponente de Ti/WO3/TiO2 frente a anodos convencionais (Pt).

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)

BESSEGATO, GUILHERME G.; DE ALMEIDA, LUCIO C.; FERREIRA, SERGIO L. C.; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE. Experimental design as a tool for parameter optimization of photoelectrocatalytic degradation of a textile dye. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 7, n. 4, AUG 2019. (08/10449-7, 11/21606-9, 14/50945-4, 15/18109-4, 12/18357-0, 14/03679-7)

LUCIO C. ALMEIDA; MARIA V. B. ZANONI. Decoration of Ti/TiO2 nanotubes with Pt nanoparticles for enhanced UV-Vis light absorption in photoelectrocatalytic process. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 25, n. 3, p. 579-588, 2014-03-00. (11/21606-9)

ALMEIDA, LUCIO C.; SILVA, BIANCA F.; ZANONI, MARIA V. B.. Combined photoelectrocatalytic/electro-Fenton process using a Pt/TiO2NTs photoanode for enhanced degradation of an azo dye: A mechanistic study. Journal of Electroanalytical Chemistry, v. 734, p. 43-52, NOV 15 2014. (11/21606-9)

ALMEIDA, LUCIO C.; SILVA, BIANCA F.; ZANONI, MARIA V. B.. Photoelectrocatalytic/photoelectro-Fenton coupling system using a nanostructured photoanode for the oxidation of a textile dye: Kinetics study and oxidation pathway. Chemosphere, v. 136, p. 63-71, OCT 2015. (11/21606-9)

ALMEIDA, LUCIO C.; SILVA, BIANCA F.; ZANONI, MARIA V. B.. Combined photoelectrocatalytic/electro-Fenton process using a Pt/TiO2NTs photoanode for enhanced degradation of an azo dye: A mechanistic study. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 734, p. 10-pg., 2014-11-15. (11/21606-9)