Avanço na modelagem e simulação da produção de nanopartículas via FSP

• Processo: 20/08502-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2021
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Dirceu Noriler
• Beneficiário: Pedro Bianchi Neto
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/08325-5 - Desenvolvimento de base experimental para a validação de modelos da produção de nanopartículas via FSP, BE.EP.DR
• Assunto(s): Dinâmica dos fluidos computacional Nanopartículas Pirólise Aerossóis Simulação por computador
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aerossol | balanço populacional | fluidodinâmica | Nanopartíulas | Pirólise em Spray Flamejante (FSP) | Simulação Computacional | Fluidodinâmica Computacional

Resumo

Uma atenção especial tem sido dada a materiais nanoestruturados em todo o mundo, dadas suas características desejáveis em diversas áreas, como catálise, pigmentação, produtos farmacêuticos, alimentos e outros. O processo de pirólise em spray flamejante (FSP) tem o potencial de produzir nanopartículas com alta pureza e em uma faixa estreita de tamanhos, de forma eficiente e a custos mais baixos, quando comparado a outras técnicas. Partindo de precursores de baixo custo, o processo FSP é capaz de produzir pós finos de óxidos metálicos em uma faixa de tamanho entre 1 e 200 nm. Uma compreensão abrangente desse processo é crucial para o progresso de estudos referentes a sua ampliação, bem como para a produção de novos materiais. O principal objetivo deste projeto é criar um modelo que permita uma descrição do comportamento de mistura em chamas turbulentas e também da distribuição das partículas de forma realista, aplicando técnicas de CFD acopladas a PBM multivariados. Para isso, melhorias na resolução da descrição da turbulência devem ser feitas, bem como análises sistemáticas da dependência dos parâmetros e de métodos de solução para a equação do balanço populacional. Esta proposta também pretende continuar uma linha de pesquisa na Faculdade de Engenharia Química (FEQ) da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), sobre a síntese e a aplicação de nanopartículas de óxido de metal, bem como fortalecer o relacionamento entre esta faculdade e a Universidade de Bremen, na Alemanha. Ao final deste projeto, espera-se uma tese de doutorado, além de publicações em periódicos internacionais e anais de congressos. (AU)

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)

NETO, PEDRO BIANCHI; BUSS, LIZOEL; STODT, MALTE F. B.; FRITSCHING, UDO; NORILER, DIRCEU. Modeling the thermophoretic impact on nanoparticle production in an enclosed FSP reactor. APPLICATIONS IN ENERGY AND COMBUSTION SCIENCE, v. 15, p. 13-pg., 2023-09-01. (20/08502-9, 21/01067-8)