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Aerogéis de dissulfetos de metais de transição e celulose bacteriana: nanomateriais bifuncionais com propriedades fotocatalíticas e adsortivas para aplicações ambientais

Processo: 18/01934-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de junho de 2018
Vigência (Término): 21 de abril de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Sidney José Lima Ribeiro
Beneficiário:Elias Paiva Ferreira Neto
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/22828-6 - Ultrapassando as fronteiras de fibras ópticas: da fotônica até optogenética e monitoramento de meio ambiente, AP.SPEC
Assunto(s):Remediação ambiental   Aerogel   Materiais nanoestruturados   Fotocatálise   Celulose bacteriana   Química de materiais

Resumo

A pesquisa e o desenvolvimento de novos materiais para aplicação em tratamento de água e remediação ambiental são de suma importância para combater a poluição crescente do meio ambiente e garantir o suprimento de água potável de qualidade para a população mundial. Os dissulfetos bidimensionais MoS2 e WS2 são novos materiais emergentes com grande potencial para aplicações ambientais empregando luz solar como fonte de energia sustentável e abundante. Suas propriedades eletrônicas, fotocatalíticas e de superfície únicas tornam possível a remoção simultânea e sinérgica de contaminantes orgânicos e metais pesados. Entretanto, estes materiais apresentam aplicabilidade e desempenho limitados na forma de pós ou suspensões devido a problemas de aglomeração e dificuldade de recuperação. Neste projeto propomos o desenvolvimentos de novas rotas para preparação de aerogéis de MoS2, WS2 e MoS2/WS2, bem como para sua deposição sobre aerogéis do biopolímero celulose bacteriana, visando a obtenção de monólitos e membranas macroscópicos com nanoestrutura interna altamente porosa e de elevada área superficial. Combinando a atividade fotocatalítica no visível e capacidade adsortiva única dos dissulfetos com as excelentes propriedades mecânicas e estruturais das membranas de celulose bacteriana, esperamos obter filtros adsorventes e membranas fotocatalíticas funcionais com alto desempenho para remoção de metais pesados tóxicos e poluentes orgânicos presentes em águas contaminadas e efluentes industriais.

Matéria(s) publicada(s) no Pesquisa para Inovação FAPESP sobre a bolsa:
Membrana reutilizável elimina corante e metal cancerígeno da água 
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Publicações científicas (8)
(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. Citações Web of Science: 0.
LIMA PERINI, JOAO ANGELO; TAVELLA, FRANCESCO; FERREIRA NETO, ELIAS PAIVA; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE; LIMA RIBEIRO, SIDNEY JOSE; GIUSI, DANIELE; CENTI, GABRIELE; PERATHONER, SIGLINDA; AMPELLI, CLAUDIO. Role of nanostructure in the behaviour of BiVO 4-TiO 2 nanotube photoanodes for solar water splitting in relation to operational conditions. SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, v. 223, MAY 2021. Citações Web of Science: 0.
FERREIRA-NETO, ELIAS P.; ULLAH, SAJJAD; MARTINEZ, VITOR P.; YABARRENA, JEAN M. S. C.; SIMOES, MATEUS B.; PERISSINOTTO, AMANDA P.; WENDER, HEBERTON; DE VICENTE, FABIO S.; NOESKE, PAUL-LUDWIG M.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; RODRIGUES-FILHO, UBIRAJARA P. Thermally stable SiO2@TiO2 core@shell nanoparticles for application in photocatalytic self-cleaning ceramic tiles. MATERIALS ADVANCES, v. 2, n. 6, p. 2085-2096, MAR 21 2021. Citações Web of Science: 0.
RAHMAN, KIFAYAT U.; FERREIRA-NETO, ELIAS P.; RAHMAN, GHAWS U.; PARVEEN, RASHIDA; MONTEIRO, ANDREIA S.; RAHMAN, GUL; LE, QUYET VAN; DOMENEGUETTI, RAFAEL R.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; ULLAH, SAJJAD. Flexible bacterial cellulose-based BC-SiO2-TiO2-Ag membranes with self-cleaning, photocatalytic, antibacterial and UV-shielding properties as a potential multifunctional material for combating infections and environmental applications. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 9, n. 1 FEB 2021. Citações Web of Science: 2.
FERREIRA-NETO, ELIAS P.; ULLAH, SAJJAD; DA SILVA, THAIS C. A.; DOMENEGUETTI, RAFAEL R.; PERISSINOTTO, AMANDA P.; DE VICENTE, FABIO S.; RODRIGUES-FILHO, UBIRAJARA P.; RIBEIRO, SIDNEY J. L. Bacterial Nanocellulose/MoS2 Hybrid Aerogels as Bifunctional Adsorbent/Photocatalyst Membranes for in-Flow Water Decontamination. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 12, n. 37, p. 41627-41643, SEP 16 2020. Citações Web of Science: 5.
ULLAH, SAJJAD; FAYEZA; KHAN, ABRAR A.; JAN, ABDULLAH; AAIN, SANIA Q.; NETO, ELIAS P. F.; SERGE-CORREALES, YORK E.; PARVEEN, RASHIDA; WENDER, HEBERTON; RODRIGUES-FILHO, UBIRAJARA P.; RIBEIRO, SIDNEY J. L. Enhanced photoactivity of BiVO 4 /Ag/Ag 2 O Z -scheme photocatalyst for e fficient environmental remediation under natural sunlight and low-cost LED illumination. COLLOIDS AND SURFACES A-PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS, v. 600, SEP 5 2020. Citações Web of Science: 0.
NOVELETTO, JULIA CRISTINA; FERREIRA-NETO, ELIAS PAIVA; GONCALVES, LIDIANE PATRICIA; ULLAH, SAJJAD; DONATTI, DARIO ANTONIO; LIMA RIBEIRO, SIDNEY JOSE; RODRIGUES-FILHO, UBIRAJARA PEREIRA. Plasmonic silver-based reversible photochromism in Ag+-doped organomodified silicates-phosphotungstate hybrid films. Optical Materials, v. 92, p. 233-242, JUN 2019. Citações Web of Science: 0.
ULLAH, S.; FERREIRA-NETO, E. P.; HAZRA, C.; PARVEEN, R.; ROJAS-MANTILLA, H. D.; CALEGARO, M. L.; SERGE-CORREALES, Y. E.; RODRIGUES-FILHO, U. P.; RIBEIRO, S. J. L. Broad spectrum photocatalytic system based on BiVO4 and NaYbF4:Tm3+ upconversion particles for environmental remediation under UV-vis-NIR illumination. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 243, p. 121-135, APR 2019. Citações Web of Science: 12.

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