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Sólidos lamelares pilarizados com tio2 e dopados com nanopartículas para a fotorredução de dióxido de carbono e water splitting

Processo: 13/05654-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de junho de 2013
Vigência (Término): 31 de maio de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Ana Flávia Nogueira
Beneficiário:Mauricio Alves de Melo Junior
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):14/22388-3 - Otimização da separação fotoquímica de cargas em interfaces nanométricas de fotocatalisadores para a melhora da eficiência de conversão de energia solar em combustível por water splitting, BE.EP.PD
Assunto(s):Separação da água

Resumo

O presente projeto de pesquisa propõe o desenvolvimento de novos semicondutores a base de titânio e nióbio que servirão como catalisadores na fotorredução de dióxido de carbono a hidrocarbonetos e também no processo de water splitting para a produção de gás hidrogênio, produtos estes conhecidos como solar fuels.Os materiais precursores aplicados como fotocatalisadores serão os sólidos lamelares titanato de potássio (K2Ti4O9) e niobato de potássio (K4Nb6O17). Apesar da ampla versatilidade química e estrutural que estes sólidos possuem, o que os tornam eficientes em diversas aplicações, eles foram pouco explorados em processos fotocatalíticos até o presente.As características de espaços interlamelares expansíveis dessas estruturas serão exploradas na introdução de pilares de dióxido de titânio (TiO2) nos espaços interlamelares para a formação de novos sítios fotoativos, aumento da área superficial e consequente aumento das atividades fotocatalíticas dos sólidos resultantes. Devido ao relativo alto valor de band gap dos pilares de TiO2 introduzidos (3,2 eV), o que dificulta a absorção da radiação visível, os sólidos pilarizados serão dopados com nanopartículas de sulfeto de cádmio, óxido de cobre ou platina, para a absorção de uma maior faixa do espectro solar. Os novos materiais serão testados na fotorredução de CO2 para a geração de metano e water splitting para a produção de hidrogênio em reatores desenvolvidos em nosso laboratório e as quantidades dos produtos gerados serão determinadas por cromatografia gasosa.

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Publicações científicas
(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)
MELO, JR., MAURICIO A.; CARMINATI, SAULO A.; BETTINI, JEFFERSON; NOGUEIRA, ANA F.. Pillaring and NiOx co-catalyst loading as alternatives for the photoactivity enhancement of K2Ti4O9 towards water splitting. SUSTAINABLE ENERGY & FUELS, v. 2, n. 5, p. 958-967, . (13/05654-9, 14/22388-3)
MELO JUNIOR, MAURICIO ALVES; MORAIS, ANDREIA; NOGUEIRA, ANA F.. Boosting the solar-light-driven methanol production through CO2 photoreduction by loading Cu2O on TiO2-pillared K2Ti4O9. Microporous and Mesoporous Materials, v. 234, p. 1-11, . (13/05654-9)

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