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Desenvolvimento dè membranas fotoeletrocatalíticas baseadas Èm TiO2 e Al2O3 modificadas e aplicadas N‚O tratamento dè contaminantes orgânicos e microrganismos Èm meio aquoso

Processo: 17/13123-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2017
Vigência (Término): 30 de novembro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Maria Valnice Boldrin
Beneficiário:Alysson Stefan Martins
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):18/25563-1 - Membranas foto-eletrocatalíticas constituídas de espuma para degradação de descarga líquida zero de poluentes orgânicos, BE.EP.PD
Assunto(s):Semicondutores   Desinfecção

Resumo

Tecnologias efetivas para o tratamento de águas e efluentes representam um dos maiores desafios da sociedade moderna. Para tal propósito, a combinação das técnicas convencionais de tratamentos (membranas de filtração) com processos oxidativos avançados tais como a fotoeletrocatálise (FEC) podem ser abordadas como uma alternativa promissora. A presente proposta tem como objetivo construir, caracterizar e aplicar membranas de separação com características fotoeletrocatalíticas com vistas a desenvolver sistemas inovativos de separação simultaneamente à degradação/desinfecção de poluentes orgânicos e microrganismos em água. Três modelos de membranas serão testados: i) membranas de Al2O3 modificadas com nanotubos de carbono (MWNC) e WO3 como semicodutor sintetizadas via extrusão; ii) membranas nanotubulares de Al2O3 revestidas com CuO; iii) membranas nanotubulares de TiO2 autodopadas com Ti+3 via redução eletroquímica. A avaliação estrutural, de estabilidade e fotoatividade será realizada empregando técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada a análise de energia dispersiva de raios-X (EDS), difração de raios-X (DRX), espectroscopia de reflectância difusa e medidas eletroquímicas sob irradiação UV/Vis, visível e simulador solar. A aplicabilidade das membranas será avaliada para três diferentes modelos de poluentes: (a) o corante reativo vermelho 120 e (b) o ácido tânico como representantes de contaminantes orgânicos e (c) o fungo Cândida parapsilosis como modelo para microrganismos. Na etapa final pretende-se aplicar as membranas de melhor performance em amostras reais provenientes de centros de hemodiálise inoculadas com microrganismos e outros contaminantes. A eficiência de degradação e inativação dos poluentes será avaliada via cromatografia líquida de alta eficiência, remoção de carbono orgânico total, espectroscopia UV-Vis e medidas de contagem microbiana. Diante desses aspectos, espera-se que a sinergia entre as duas técnicas elimine a principal limitação dos sistemas de filtragem que é a incrustação dos poros e ainda possibilite a remoção física dos contaminantes bem como a oxidação dos compostos orgânicos e inativação dos microrganismos.

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)
MARTINS, ALYSSON STEFAN; LACHGAR, ABDOU; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE. Sandwich Nylon/stainless-steel/WO3 membrane for the photoelectrocatalytic removal of Reactive Red 120 dye applied in a flow reactor. Separation and Purification Technology, v. 237, APR 15 2020. Citações Web of Science: 0.
MARTINS, ALYSSON STEFAN; MARQUES CORDEIRO-JUNIOR, PAULO JORGE; BESSEGATO, GUILHERME GARCIA; CARNEIRO, JUSSARA FERNANDES; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE; DE VASCONCELOS LANZA, MARCOS ROBERTO. Electrodeposition of WO3 on Ti substrate and the influence of interfacial oxide layer generated in situ: A photoelectrocatalytic degradation of propyl paraben. Applied Surface Science, v. 464, p. 664-672, JAN 15 2019. Citações Web of Science: 5.

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