Vidros fosfatos de bismuto: estudos das propriedades ópticas e estruturais para aplicações fotocatalíticas

• Processo: 19/00750-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2019
• Data de Término da vigência: 18 de julho de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Danilo Manzani
• Beneficiário: Daniel dos Santos Francisco
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/24248-8 - Vidros sódio-fosfatos ricos em Bi: investigações das propriedades ópticas e da formação de nanopartículas de bismuto elementar, BE.EP.IC
• Assunto(s): Matéria orgânica Bismuto Vitrocerâmica Vidros óxidos Propriedades ópticas Fotocatálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bismuto | fotocatalise | Vidros óxidos | Vitrocerâmicas | Química Inorgânica de Materiais

Resumo

O projeto tem como foco o estudo, síntese e caracterização de vidros à base de fosfato de bismuto, que possuam potencial para aplicação como materiais fotocatalíticos auto-suportados e superfícies auto-limpantes para degradação de poluentes orgânicos. O projeto tem como objetivo a preparação de um sistema vitro-cerâmico ainda inédito e com alta potencialidade para aplicações fotocatalíticas, tendo em vista a alta concentração de íons Bi3+ e capacidade de fotogeração de pares elétron buracos para degradar matéria orgânica. Além disso, devido à larga faixa de estabilidade térmica frente a cristalização dos vidros fosfatos, o projeto visa a produção de vidros potencialmente úteis para a produção de materiais com diferentes formas e tamanhos, assim como preformas para produção de fibras, ampliando a versatilidade e aplicabilidade destes materiais. O cerne do trabalho gira em torno da exploração de composições baseadas no sistema binário BiPO4-Bi2O3 e/ou Bi(PO3)3-Bi2O3, dependendo da rota de síntese do fosfato de bismuto. Serão tomadas duas rotas de síntese do precursor fosfato de bismuto: (I) reação no estado sólido com ácido ortofosfórico (H3PO4) à temperatura ambiente, e (II) reação no estado sólido com dihidrogeno fosfato de amônio (NH4H2PO4). Os vidros e vitrocerâmicas obtidos serão caracterizados por diferentes técnicas microscópicas e espectroscópicas, além de avaliados em ensaios fotocatalíticos para degradação de compostos orgânicos modelos, afim de se correlacionar suas propriedades estruturais, óticas e eletrônicas com sua atividade fotocatalítica.