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Síntese e Caracterização de Compósitos de Aerogéis/Cerâmica de Sílica@Anatase@Azul da Prússia e Nanotitanato@Azul da Prússia

Processo: 19/27265-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de setembro de 2020
Vigência (Término): 31 de agosto de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Ubirajara Pereira Rodrigues Filho
Beneficiário:Bianca Oliveira Mattos
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Aerogel   Processo sol-gel   Físico-química inorgânica

Resumo

A liberação negligenciada de certos metais alcalinos no ambiente por atividades antropogênicas é uma questão ambiental e econômica. Muitos cátions de metais alcalinos quando liberados em grandes quantidades podem afetar a produção agrícola causando depleção de nutrientes no solo ou contaminando lençóis freáticos. Por exemplo, a vinhaça que é uma dejeto da produção de etanol/bioetanol é usada em larga escala como fertilizante dos campos de cana-de-açúcar possui altas concentrações de potássio. Em outro ramo de atividade econômica, na mineração, incluindo as salmouras, ocorrem resíduos líquidos (lixiviados) ricos em cátions potássio que tem potencial atividade deletéria ao ambiente. Com o objetivo de minimizar impactos negativos destas importantes atividades econômicas é proposta uma nova metodologia para explorar estes resíduos inspirada na hidrometalurgia. Essa proposta propõe um processo baseado em energia solar usando heterojunções nanoestruturadas entre o Azul da Prússia (PB) e anatase. O azul da Prússia é um material bastante conhecido, sendo que sua síntese data do século XIX, e recentemente estudos de eletrossíntese e fotossíntese têm sido aplicados com excelentes resultados. Este material tem a propriedade de aprisionar cátions de metais alcalinos em sua estrutura quando reduzido, abrindo assim a possibilidade de seu uso para remediação ambiental e hidrometalurgia destes metais. Em especial a recuperação de íons potássio de lixiviados de minérios, salmouras e vinhaça, apresenta uma grande possibilidade de concentrar esses íons para uso posterior na agricultura, pecuária, indústria cerâmica e de vidros. Neste projeto pretendemos usar da radiação solar UV para estimular a fotoabsorção destes íons pelo Azul da Prússia (PB) imobilizado em Partículas de Sílica decoradas com nanopartículas de anatase (SiO2@TiO2), Aerogéis de Sílica@Anatase (ae-SiO2@TiO2) e Nanotitanato (NT). Em tempo, muito embora neste projeto específico de IC não se propõe a síntese de uretanas via fixação de CO2 alvo do projeto FAPESP 2018/19785-1, ele está em perfeita sintonia com os objetivos dos itens 1.2 e 1.3 do projeto citado.