Materiais nanoestruturados baseados em TiO2 modificados com Azul da Prússia e Dissulfetos de Metais de Transição como fotocatalisadores para redução de CO2

• Processo: 16/10939-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 15 de outubro de 2016
• Vigência (Término): 14 de outubro de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Ubirajara Pereira Rodrigues Filho
• Beneficiário: Elias Paiva Ferreira Neto
• Supervisor: Marcus Andre Worsley
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 13/24948-3 - Fixação de CO2 por Nanoparticulas de SiO2@TiO2 decoradas com Ferrocianeto de Ferro (Azul da Prússia) e Ferrocianeto de Rutênio: Uma Possível Alternativa para o aumento de Sustentabilidade de Biorefinarias e Plantas de Síntese de Amônia, BP.DR
• Assunto(s): Aerogel Dióxido de titânio Processo sol-gel Fotocatálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aerogéis | fotocatalise | redução fotocatalítica de CO2 | sol-gel | Sulfetos de metais de transição | TiO2 | Físico-Química Inorgânica; Química de Materiais

Resumo

As emissões de CO2 crescem de maneira constante em todo o mundo por conta do intenso uso de combustíveis fósseis e por decorrência de atividade industriais importantes, tais como a produção de concreto, as biorefinarias e as plantas de reforma a vapor. Processos fotocatalíticos promovidos por nanomateriais semicondutores oferecem uma abordagem interessante e sustentável para a conversão de CO2 em combustíveis e produtos de maior valor agregado. Entretanto, apesar do conceito ser bastante promissor, a eficiência experimental destes processos é muito baixa, sendo que se faz necessário a pesquisa e o desenvolvimento de fotocatalisadores mais eficientes para redução de CO2 para que todo o potencial desta tecnologia seja explorado. Como parte do nosso projeto de pesquisa envolvendo o desenvolvimento de novos fotocatalisadores nanoestruturados para redução de CO2, neste projeto de estágio no exterior visamos aprimorar as propriedades dos fotocatalisadores desenvolvidos, assim como avaliar efetivamente a atividade catalítica destes na reação de fotoconversão de CO2. Fotocatalisadores nanoestruturados de TiO2-Azul da Prússia suportados em partículas submicrométricas de sílica e em aerogéis de alta área superficial serão modificados com os dissulfetos de metais de transição MoS2 e WS2, materiais que podem atuar tanto como fotosenbilizadores das partículas de TiO2 à luz visível, quanto como co-catalisadores das reações de redução de CO2. Visa-se alcançar um aumento significativo da eficiência dos processos de redução fotocatalítica de CO2 sob radiação UV-vis pela preparação de fotocatalisadores suportados com características físicas superiores, assim como propriedades eletrônicas e catalíticas aprimoradas devido à interação sinérgica dos modificadores Azul da Prússia e dissulfetos de metais de transição.

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)

FERREIRA-NETO, ELIAS PAIVA; ULLAH, SAJJAD; PERISSINOTTO, AMANDA PASQUOTO; DE VICENTE, FABIO S.; LIMA RIBEIRO, SIDNEY JOSE; WORSLEY, MARCUS ANDRE; RODRIGUES-FILHO, UBIRAJARA PEREIRA. Prussian blue as a co-catalyst for enhanced Cr(vi) photocatalytic reduction promoted by titania-based nanoparticles and aerogels. NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, v. 45, n. 23, p. 10217-10231, JUN 21 2021. (16/10939-0, 13/24948-3, 18/19785-1, 18/01934-0, 15/22828-6)

FERREIRA-NETO, ELIAS PAIVA; WORSLEY, MARCUS ANDRE; RODRIGUES-FILHO, UBIRAJARA PEREIRA. Towards thermally stable aerogel photocatalysts: TiCl4-based sol-gel routes for the design of nanostructured silica-titania aerogel with high photocatalytic activity and outstanding thermal stability. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 7, n. 5, OCT 2019. (13/24948-3, 16/10939-0)

FERREIRA-NETO, ELIAS PAIVA; WORSLEY, MARCUS ANDRE; RODRIGUES-FILHO, UBIRAJARA PEREIRA. Towards thermally stable aerogel photocatalysts: TiCl4-based sol-gel routes for the design of nanostructured silica-titania aerogel with high photocatalytic activity and outstanding thermal stability. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 7, n. 5, p. 16-pg., 2019-10-01. (16/10939-0, 13/24948-3)

FERREIRA-NETO, ELIAS P.; ULLAH, SAJJAD; SIMOES, MATEUS B.; PERISSINOTTO, AMANDA P.; DE VICENTE, FABIO S.; NOESKE, PAUL-LUDWIG M.; RIBEIROB, SIDNEY J. L.; RODRIGUES-FILHO, UBIRAJARA P.. Solvent-controlled deposition of titania on silica spheres for the preparation of SiO2@TiO2 core@shell nanoparticles with enhanced photocatalytic activity. COLLOIDS AND SURFACES A-PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS, v. 570, p. 293-305, JUN 5 2019. (16/10939-0, 13/24948-3)