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Degradação fotoeletrocatalítica de poluentes (bisfenol-A, sulfamerazina e 2,4-D) utilizando H2O2 eletrogerado em matrizes carbonosas obtidas de fontes sustentáveis

Processo: 22/04058-2
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2022
Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2026
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
Beneficiário:Nicolas Perciani de Moraes
Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:22/12895-1 - Processos avançados para a degradação de poluentes emergentes: materiais catalíticos, sensores eletroanalíticos e divulgação científica, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):24/06648-7 - Desenvolvimento do processo oxidativo avançado híbrido fotocatálise heterogênea/eletro-peroxone para a degradação eficiente do antibiótico sulfamerazina em meio aquoso, BE.EP.PD
Assunto(s):Eletrodos de difusão gasosa   Fotocatálise heterogênea   Peróxido de hidrogênio
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Eletrodos de Difusão Gasosa | Fontes carbonosas renováveis | Fotocatálise Heterogênea | Fotoeletro-Fenton homogêneo | peróxido de hidrogênio | Técnicas Avançadas de Tratamento de Efluentes

Resumo

Atualmente, o desenvolvimento de tecnologias limpas e eficientes para a remediação de resíduos tóxicos é de vital importância. Nesse contexto, a geração in situ de peróxido de hidrogênio (H2O2) por eletrodos de difusão gasosa carbonosos (EDGs) e subsequente criação de radicais hidroxila por meio do processo fotoeletro-Fenton homogêneo desponta como uma maneira eficiente para o tratamento de efluentes contendo poluentes orgânicos emergentes, tais como antibióticos, pesticidas e disruptores endócrinos. Visando a geração eficiente e sustentável de H2O2, o desenvolvimento de EDGs baseados em géis de carbono sintetizados a partir de fontes carbonosas renováveis (como lignina, tanino e celulose) é uma tática de grande relevância para o aperfeiçoamento dos aspectos ambientais e econômicos envolvidos no processo fotoeletro-Fenton. A associação desse método ao processo de fotocatálise heterogênea surge como uma estratégia promissora para a otimização da eficiência de remediação de efluente tóxicos, devido ao aumento da produção de radicais hidroxila no meio reacional. No que tange à fotocatálise heterogênea, a otimização do processo de fotodegradação pode ser atingida pelo desenvolvimento de fotocatalisadores baseados em heterojunções de esquema S entre semicondutores, uma vez que esta estratégia leva ao transporte eficiente de cargas fotogeradas e à consequente intensificação da geração de radicais ativos. Sendo assim, esse projeto propõe a associação dos processos fotoeletro-Fenton por EDGs carbonosos sustentáveis e fotocatálise heterogênea utilizando fotocatalisadores TiO2/KNbO3/g-C3N4 para a degradação dos poluentes modelo bisfenol-A, sulfamerazina e ácido 2,4-diclorofenoxiacético sob radiação ultravioleta e solar, em reator batelada de bancada e reator batelada piloto. A heterojunção do esquema-S proposta entre os 3 semicondutores visa a facilitação do transporte de cargas e o aumento da atividade fotocatalítica sob radiação visível. A eficiência do processo de degradação será avaliada pelas técnicas de espectrofotometria, cromatográfica líquida de alta eficiência, análise de teor de carbono orgânico total e espectrometria de massas.

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Publicações científicas (12)
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
PORTO, TULIO PINHEIRO; LOURENCO, JULIO CESAR; NOGUEIRA, BEATRIZ; DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; SOUTO, ROBSON DA SILVA; SIQUEIRA, ADRIANO FRANCISCO; RODRIGUES, LIANA ALVARES; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; ROCHA, ROBSON DA SILVA. . BIOMASS & BIOENERGY, v. 191, p. 11-pg., . (21/12053-8, 23/04230-2, 22/12895-1, 23/07750-7, 22/04058-2, 23/12207-0, 21/14194-8)
GOUVEA, MAIRA ELIZABETH VICENTE; BOLDRIN, FLAVIO HENRIQUE COVOLAM; DA SILVA, BRUNO HENRIQUE BAENA; PAIVA, LIVIA KENT; DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; DE AGUIAR, LEANDRO GONCALVES; RODRIGUES, LIANA ALVARES. . CHEMICAL PHYSICS IMPACT, v. 8, p. 12-pg., . (18/06361-9, 18/10492-1, 22/04058-2)
DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; RIBEIRO, PEDRO MALAVOTA; DA SILVA, BRUNO HENRIQUE BAENA; CAMPOS, TIAGO MOREIRA BASTOS; THIM, GILMAR PATROCINIO; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; RODRIGUES, LIANA ALVARES. . Journal of Sol-Gel Science and Technology, v. 112, n. 2, p. 14-pg., . (20/12874-9, 14/50945-4, 18/16360-0, 18/10492-1, 22/12895-1, 17/10118-0, 22/04058-2)
DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; DE OLIVEIRA, MATHEUS FERNANDES; BACANI, REBECA; ROCHA, ROBSON DA SILVA; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; RODRIGUES, LIANA ALVARES. . MATERIALS SCIENCE IN SEMICONDUCTOR PROCESSING, v. 177, p. 12-pg., . (14/50945-4, 18/16360-0, 18/10492-1, 17/10118-0, 22/04058-2)
BOLDRIN, FLAVIO HENRIQUE COVOLAM; MASCARENHAS, CAMILLA GOMES; SILVA, VINICIUS SAMPAIO; CARDIA, LUCAS HENRIQUE; LICO, CESAR AUGUSTO FERREIRA MELLO DE PAULA; DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; ROCHA, ROBSON DA SILVA; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; RODRIGUES, LIANA ALVARES. . Optical Materials, v. 168, p. 16-pg., . (23/13127-0, 22/04058-2, 22/12895-1, 25/00035-6)
DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; BOLDRIN, FLAVIO HENRIQUE COVOLAM; CAMPOS, TIAGO MOREIRA BASTOS; THIM, GILMAR PATROCINIO; YU, LIANQING; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; RODRIGUES, LIANA ALVARES. . International Journal of Biological Macromolecules, v. 227, p. 13-pg., . (17/10118-0, 18/10492-1, 18/16360-0, 22/04058-2)
DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; DOS SANTOS, RAFAELA DIAS MOREIRA; GOUVEA, MAIRA ELIZABETH VICENTE; DE SIERVO, ABNER; ROCHA, ROBSON DA SILVA; REDDY, DEVULAPALLI AMARANATHA; YU, LIANQING; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; RODRIGUES, LIANA ALVARES. . Environmental Science and Pollution Research, v. 30, n. 43, p. 20-pg., . (14/50945-4, 17/10118-0, 22/04058-2, 18/10492-1, 18/16360-0)
DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; CAMPOS, TIAGO MOREIRA BASTOS; THIM, GILMAR PATROCINIO; DE SIERVO, ABNER; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; RODRIGUES, LIANA ALVARES. . CHEMICAL PHYSICS IMPACT, v. 6, p. 11-pg., . (14/50945-4, 17/10118-0, 22/04058-2, 18/10492-1, 18/16360-0)
DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; LOURENCO, JULIO CESAR; ROCHA, ROBSON DA SILVA; RODRIGUES, LIANA ALVARES; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS. . BIOMASS & BIOENERGY, v. 194, p. 11-pg., . (14/50945-4, 22/12895-1, 22/04058-2, 17/10118-0, 21/12053-8)
BOLDRIN, FLAVIO HENRIQUE COVOLAM; DE ANDRADE, LAILA GAZEL; TESSARO, IKARO; DA SILVA, BRUNO HENRIQUE BAENA; SOUTO, ROBSON DA SILVA; DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; ROCHA, ROBSON DA SILVA; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; RODRIGUES, LIANA ALVARES. . CERAMICS INTERNATIONAL, v. 50, n. 24, p. 21-pg., . (22/04058-2, 23/12207-0, 22/12895-1)
DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; LOURENCO, JULIO CESAR; ROCHA, ROBSON DA SILVA; RODRIGUES, LIANA ALVARES; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS. . Electrochimica Acta, v. 548, p. 12-pg., . (21/12053-8, 22/04058-2, 23/12207-0, 22/12895-1)
DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; PEREIRA, RENAN AMARANTE; DA SILVA, THIAGO VIEIRA CHICUTA; DA SILVA, BRUNO HENRIQUE BAENA; DE ASSIS, GABRIELLE POLICARPO; CAMPOS, TIAGO MOREIRA BASTOS; THIM, GILMAR PATROCINIO; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; DE FREITAS, LARISSA; RODRIGUES, LIANA ALVARES. . International Journal of Biological Macromolecules, v. 254, p. 13-pg., . (14/50945-4, 18/16360-0, 18/10492-1, 17/10118-0, 22/04058-2)