Redução de CO2 visando à geração de compostos de valor agregado por fotocatálise/fotoeletrocatálise utilizando líquido iônico em reator pressurizado

• Processo: 16/18057-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de abril de 2017
• Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2022
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Maria Valnice Boldrin
• Beneficiário: João Angelo de Lima Perini
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/50945-4 - INCT 2014: Instituto Nacional de Tecnologias Alternativas para Detecção, Avaliação Toxicológica e Remoção de Micropoluentes e Radioativos, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/16062-9 - Redução de CO2 fotocatalítica/fotoeletrocatalítica e separação da água em reator de fotoanodo direcionador de elétrons usando TiO2NT/BiVO4 e FTO/BiVO4 como fotoanodo e GDL-PtNP como catodo, BE.EP.PD
• Assunto(s): Fotocatálise Fotossíntese artificial
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotocatalise | fotoeletrocatálise | fotossíntese artificial | líquido iônico | NANOTUBOS DE TiO2 | Redução de CO2 | Bioenergia; Eletroquímica

Resumo

Considerando que o aumento da emissão de CO2 nos últimos anos é uma ameaça ambiental preocupante para o clima da Terra, o grande desafio atual é buscar alternativas eficientes para reduzir o nível de CO2 por meio de processos de remoção, sequestro, utilização e conversão. A presente proposta busca melhorar o desempenho de reatores fototocatalíticos/fotoeletrocatalíticos na redução de CO2 em combustíveis, testando nanotubos e nanofios de Ti/TiO2 decorados com nanopartículas metálicas de Cu, Pd, Ag, Au e Pt, com vistas a contribuir para os estudos de: (i) reciclagem de CO2, (ii) mitigação do CO¬2 atmosférico, que está intimamente associada ao problema do aquecimento global, (iii) criação de fontes de energia altamente sustentáveis e renováveis, e (iv) buscar novas formas de transformar CO2 em produtos com maior valor agregado. Portanto, a inovação pretendida busca sintetizar, caracterizar e aplicar novos materiais semicondutores na forma de Ti/TiO2 para conduzir a redução de CO2 de modo eficiente e sustentável usando luz UV e visível, bem como gradiente de potencial. Considerando que uma das limitações dos estudos de conversão de CO2 em meio aquoso consiste na sua baixa solubilidade a temperatura e pressão ambientes, pretende-se melhorar o desempenho da conversão de CO2 em meio aquoso desenvolvendo reatores fotocatalíticos/fotoeletrocatalíticos operantes em meio de líquidos iônicos e alta pressão. (AU)

Publicações científicas

(11)

(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)

MOURA TORQUATO, LILIAN D.; PASTRIAN, FABIAN A. C.; LIMA PERINI, JOAO A.; IRIKURA, KALLYNI; BATISTA, ANA PAULA DE L.; DE OLIVEIRA-FILHO, ANTONIO G. S.; CORDOBA DE TORRESI, SUSANA I.; BOLDRIN ZANONI, MARIA V.. Relation between the nature of the surface facets and the reactivity of Cu2O nanostructures anchored on TiO2NT@PDA electrodes in the photoelectrocatalytic conversion of CO2 to methanol. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 261, FEB 2020. (17/11631-2, 14/50945-4, 19/00463-7, 17/12790-7, 16/18057-7)

LIMA PERINI, JOAO ANGELO; MOURA TORQUATO, LILIAN D.; IRIKURA, KALLYNI; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE. Ag/polydopamine-modified Ti/TiO2 nanotube arrays: A platform for enhanced CO2 photoelectroreduction to methanol. JOURNAL OF CO2 UTILIZATION, v. 34, p. 596-605, DEC 2019. (14/50945-4, 16/18057-7, 17/12790-7)

KHAN, SAAD U.; KHAN, HAMMAD; HUSSAIN, SAJJAD; TORQUATO, LILIAN D. M.; KHAN, SABIR; MIRANDA, RAUL G.; OLIVEIRA, DANIELLE P.; DORTA, DANIEL J.; LIMA PERINI, JOAO A.; CHOI, HYEOK; et al. Surface facet Fe2O3-based visible light photocatalytic activation of persulfate for the removal of RR120 dye: nonlinear modeling and optimization. Environmental Science and Pollution Research, v. N/A, p. 14-pg., 2022-03-05. (16/18057-7, 19/00463-7, 14/50945-4)

DE BRITO, JULIANA FERREIRA; LIMA PERINI, JOAO ANGELO; PERATHONER, SIGLINDA; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE. Turning carbon dioxide into fuel concomitantly to the photoanode-driven process of organic pollutant degradation by photoelectrocatalysis. Electrochimica Acta, v. 306, p. 277-284, MAY 20 2019. (14/50945-4, 15/18109-4, 13/25343-8, 16/18057-7, 16/07895-1)

PERINI, JOAO ANGELO LIMA; IRIKURA, KALLYNI; TORQUATO, LILIAN D. MOURA; FLOR, JADER BARBOSA DA S.; ZANONI, MARIA V. BOLDRIN. Effect of ionic liquid in a pressurized reactor to enhance CO2 photocatalytic reduction at TiO2 modified by gold nanoparticles. JOURNAL OF CATALYSIS, v. 405, p. 13-pg., 2022-01-01. (17/12790-7, 16/18057-7, 14/50945-4, 19/00463-7)

DE BRITO, JULIANA FERREIRA; BESSEGATO, GUILHERME GARCIA; LIMA PERINI, JOAO ANGELO; DE MOURA TORQUATO, LILIAN DANIELLE; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE. Advances in photoelectroreduction of CO2 to hydrocarbons fuels: Contributions of functional materials. JOURNAL OF CO2 UTILIZATION, v. 55, JAN 2022. (14/03679-7, 13/25343-8, 16/18057-7, 14/50945-4, 18/02950-0, 19/00463-7, 15/18109-4)

LIMA PERINI, JOAO A.; CARDOSO, JULIANO C.; DE BRITO, JULIANA F.; BOLDRIN ZANONI, MARIA V.. Contribution of thin films of ZrO2 on TiO2 nanotubes electrodes applied in the photoelectrocatalytic CO2 conversion. JOURNAL OF CO2 UTILIZATION, v. 25, p. 254-263, MAY 2018. (15/18109-4, 16/18057-7, 13/25343-8)

IRIKURA, KALLYNI; LIMA PERINI, JOAO ANGELO; SILVA FLOR, JADER BARBOSA; GALVAO FREM, REGINA CELIA; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE. Direct synthesis of Ru-3(BTC)(2) metal-organic framework on a Ti/TiO2NT platform for improved performance in the photoelectroreduction of CO2. JOURNAL OF CO2 UTILIZATION, v. 43, JAN 2021. (17/12790-7, 16/18057-7)

HYPPOLITO, MARINA PAZ; PERINI, JOAO ANGELO LIMA; DA SILVA, BIANCA FERREIRA; JORGE, SONIA MARIA ALVES; ZANONI, MARIA VALNICE BOLDRIN. Modification of Ti/TiO2NT with ZrO2 nanoparticles to enhance photoelectrocatalytic performance in removal of dibutyl phthalate. Environmental Science and Pollution Research, v. N/A, p. 12-pg., 2022-04-26. (16/18057-7)

KHAN, SAAD ULLAH; HUSSAIN, SAJJAD; LIMA PERINI, JOAO ANGELO; KHAN, HAMMAD; KHAN, SABIR; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE. Self-doping of Nb2O5NC by cathodic polarization for enhanced conductivity properties and photoelectrocatalytic performance. Chemosphere, v. 272, JUN 2021. (14/50945-4, 16/18057-7)

KHAN, SAAD ULLAH; LIMA PERINI, JOAO ANGELO; HUSSAIN, SAJJAD; KHAN, HAMMAD; KHAN, SABIR; BOLDRIN ZANONI, MARIA V.. Electrochemical preparation of Nb2O5 nanochannel photoelectrodes for enhanced photoelectrocatalytic performance in removal of RR120 dye. Chemosphere, v. 257, OCT 2020. (14/50945-4, 16/18057-7)