Síntese, Caracterização e Avaliação de Desempenho de Heterojunções de Óxidos Metálicos à base de TiO2 com Potenciais Aplicações em Sistemas Fotocatalíticos

• Processo: 21/11590-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2022
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Antonio Carlos Silva Costa Teixeira
• Beneficiário: Geovânia Cordeiro de Assis
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/20680-0 - Heterojunções ternárias suportadas em estruturas poliméricas para aplicações no tratamento de água sob luz visível, BE.EP.PD
• Assunto(s): Fotocatalisadores Dióxido de titânio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotocatalisadores | heterojunções | óxido de grafeno reduzido | óxido de rutênio | reator de placas planas | TiO2 | Fotocatálise aplicada ao tratamento de águas e efluentes

Resumo

A fotocatálise heterogênea é um processo oxidativo e potencial candidato para mitigação de problemas associados à poluição ambiental. Nos últimos anos, a síntese e as propriedades fotocatalíticas de diversos semicondutores foram descritas na literatura. Muitos fatores exercem influência na eficiência desses materiais, como propriedades superficiais, estruturais, morfológicas e eletrônicas. A obtenção de heterojunções entre óxidos é considerada uma forma eficaz para aumentar a eficiência fotocatalítica em comparação aos óxidos individuais, melhorando a absorção na região do visível, reduzindo a recombinação de cargas fotogeradas e promovendo a geração de espécies ativas superficiais. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo sintetizar heterojunções à base de TiO2 modificadas com óxido de rutênio (RuO2) ou óxido de grafeno (rGO), buscando compreender as interações químicas e físicas interfaciais dessas heterojunções e seu desempenho quanto à fotodegradação de um contaminante farmacêutico modelo (acetaminofeno) em meio aquoso. Para tanto, serão estudadas as heterojunções TiO2/RuO2 e TiO2/rGO na forma de pó e filmes finos imobilizados em substratos de vidro sodo-cálcico (microesferas e lâminas). Os materiais obtidos serão caracterizados e sua atividade fotocatalítica será estudada preliminarmente em suspensão aquosa e posteriormente em reatores fotoquímicos microestruturados de placas planas em operação contínua, irradiados por luz solar simulada e LEDs.

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)

WELIDA T. A. DA SILVA; GEOVÂNIA C. DE ASSIS; ROBERTA A. DE JESUS; RAYSSA J. B. MOTTA; LUIZ FERNANDO R. FERREIRA; YOLICE PATRICIA M. RUIZ; ANDRÉ GALEMBECK; RICARDO SCHNEIDER; RODRIGO J. DE OLIVEIRA. Silver Nanocatalyst Supported on Waste-Based Polystyrene Foam for Thermal and Plasmonic Reduction of p-Nitrophenol. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 34, n. 9, p. 1317-1332, 2023-08-25. (21/11590-0)

ASSIS, G. C.; ANTONELLI, R.; DANTAS, A. O. S.; TEIXEIRA, A. C. S. C.. Microplastics as hazardous pollutants: Occurrence, effects, removal and mitigation by using plastic waste as adsorbents and supports for photocatalysts. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 11, n. 6, p. 18-pg., 2023-10-07. (22/04688-6, 21/11590-0)

SILVA, I. M. A.; ROCHA, D. G.; DE ASSIS, G. C.; MENEGHETTI, M. R.; MENEGHETTI, S. M. P.. Selective formation of glycolic acid by photocatalytic conversion of glycerol under sunlight with SnO₂-based heterojunctions. JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY A-CHEMISTRY, v. 456, p. 9-pg., 2024-06-14. (21/11590-0)