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Eletrocatalisadores nanoestruturados baseados em óxidos de manganês e tungstênio suportados em carbono visando eletrogeração de peróxido de hidrogênio e degradação eletroquímica de ciprofloxacino

Processo: 21/05364-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2022
Vigência (Término): 30 de setembro de 2024
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Mauro Coelho dos Santos
Beneficiário:João Paulo Carvalho Moura
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:17/10118-0 - Estudo e aplicação da tecnologia eletroquímica para a análise e a degradação de interferentes endócrinos: materiais, sensores, processos e divulgação científica, AP.TEM
Assunto(s):Eletroquímica   Processos oxidativos avançados   Carbono   Eletrocatalisadores   Materiais nanoestruturados   Radiação solar   Óxido de manganês   Tungstênio   Peróxido de hidrogênio   Degradação eletroquímica   Ciprofloxacino
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:carbono | Eletrocatalisadores | Eletroquímica | nanoestruturas | Processos Eletroquímicos Oxidativos Avançados | Processos Oxidativos Avançados | Processos Eletroquímicos de Oxidação Avançada

Resumo

Os poluentes emergentes são extremamente resistentes aos processos convencionais de tratamento de efluentes. Sendo assim, o desenvolvimento de tecnologias "verdes" e eficazes para resolver esses problemas é encarado como um importante desafio atual. Recentemente, atividades de pesquisa centraram-se em PEOAs (Processos Eletroquímicos Oxidativos Avançados) como uma tecnologia alternativa promissora para o tratamento de efluentes devido à alta eficiência para remoção de poluentes orgânicos. Diante disso, este projeto tem por finalidade a síntese e caracterização de catalisadores baseados em carbono Printex L6 e tecido de carbono, modificados com óxidos MnO2 e WO3 nanoestruturados em morfologia de nanoflores, visando a construção de eletrodos de difusão gasosa (cátodos) para eletrogeração de H2O2 e, que, com ânodos de DDB, Pt e fotoânodos de WO3 serão aplicados na utilização em processos eletroquímicos oxidativos avançados em conjunto com a utilização de fonte de radiação solar simulada ou solar real (Solar fotoeletro-Fenton) para posterior tratamento de efluentes simulados e urina sintética contaminados pelo antibiótico ciprofloxacino. Os materiais serão caracterizados por técnicas físicas tais como Difração de Raios - X (DRX), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Espectroscopia Fotoeletrônica de Raios-X (XPS), Raman e ângulo de contato onde serão avaliados aspectos como: composição, tamanho de partícula, fases, formação das nanoestruturas e hidrofilicidade no caso dos cátodos. Serão utilizados eletrodos de difusão de gás preparados (cátodos) e ânodos de diamante dopado com boro, Pt e fotoanodos de WO3 em reatores para a degradação dos poluentes orgânicos. Os processos de degradação serão acompanhados por técnicas como HPLC, medida de concentração de carbono orgânico total dissolvido (TOC) e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. A possível dissolução do catalisador será estudada por técnicas de Espectrofotometria de UV-Visível e/ou Espectrometria de Absorção Atômica com Atomização em Chama. O desenvolvimento do projeto visa obter melhores resultados de degradação do ciprofloxacino, aliados a menores custos de tratamento, operação e mineralização, utilizando-se materiais nanoestruturados. (AU)

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