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Catalisadores multifuncionais para processos oxidativos avançados empregando matrizes de argilas

Processo: 17/23479-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2018
Vigência (Término): 31 de outubro de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Katia Jorge Ciuffi Pires
Beneficiário:Letícia Barbosa de Melo
Instituição-sede: Pró-Reitoria Adjunta de Pesquisa e Pós-Graduação. Universidade de Franca (UNIFRAN). Franca , SP, Brasil
Assunto(s):Poluentes orgânicos   Processo sol-gel   Desenvolvimento de novos materiais   Catalisadores   Oxidação   Semicondutores   Argilas   Química verde

Resumo

Poluentes orgânicos emergentes (POE) estão presentes em vários produtos comerciais e têm sido detectados em diferentes ambientes aquáticos em distintas partes do mundo. Nanocompósitos argilas /TiO2 apresentam potencial para enfrentarem problemas relacionados a poluição causada pelos POE. Porém, alguns parâmetros devem ser controlados tais como: a falta de seletividade gerada em reações, especialmente por fotocatálise, onde radicais livres (responsáveis pela oxidação) agem de maneira não seletiva, a afinidade química entre suporte e sitio ativo e a geração de radicais hidroxila com eficiência. Portanto, o desenvolvimento de catalisadores à base deste semicondutor, com potencial seletividade catalítica é de grande importância. Outro parâmetro relevante para as reações fotocatalíticas é a faixa de absorção necessária para a excitação do semicondutor, desta forma o uso de metais de transição como os íons ferro podem contribuir para a absorção de radiação do mesmo na região do visível e aumentar a eficiência na geração de radicais hidroxila. Dentre os diferentes suportes existentes, as argilas naturais funcionalizadas ou pilarizadas com dióxido de titânio podem se tornar excelentes materiais para esta finalidade, por aliarem vantagens de ambos como abundância, baixo custo, inércia e não toxicidade, às do titânio como forte poder de foto oxidação e alta estabilidade contra corrosão (foto e química). Nosso grupo de pesquisa tem se dedicado ao desenvolvimento de catalisadores multifuncionais por processos economicamente viáveis e o mais perto possível dos princípios da química verde, com viabilidade de aplicação não apenas acadêmica como industrial, dentro deste princípio o objetivo principal deste projeto, que contará com a colaboração de pesquisadores da Universidade de Salamanca-Espanha, é sintetizar e caracterizar materiais sólidos multifuncionais, a base de titânio com propriedades tecnológicas e ambientais a partir de matrizes ambientalmente disponíveis, como as argilas naturais, caulinitas (provenientes do Brasil ou Espanha). Portanto, pretende-se inicialmente funcionalizar argilas com grupos funcionais orgânicos empregando o processo sol-gel. Adicionalmente os íons ferro serão incorporadas a estas matrizes, com o objetivo de promover a multifuncionalidade do catalisador, pois um mesmo catalisador pode ser usado em reações distintas. Os materiais preparados serão ser empregados diretamente no tratamento do poluente orgânico emergentes, ibuprofeno, e na oxidação de ciclohexano e cetona (reação de Baeyer Villiger). (AU)