Aplicação de nanomateriais de baixo custo para degradação de interferentes endócrinos por meio de processos de oxidação avançada eletroquímicos sob influência de um campo magnético

• Processo: 22/10484-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2023
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Mauro Coelho dos Santos
• Beneficiário: Caio Machado Fernandes
• 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
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/03549-8 - Design inovador de reator eletroquímico para remoção de poluentes por meio do processo FotoEletro-Fenton assistido por energia solar., BE.EP.PD
• Assunto(s): Campo magnético Disruptores endócrinos Materiais nanoestruturados Processos oxidativos avançados Oxirredução Eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: campo magnético | Foto-Eletro-Fenton assistido por energia solar simulado | Interferentes Endócrinos | Nanomateriais | Processos Oxidativos Avançados | Reação de Redução de Oxigênio | Eletroquímica

Resumo

Uma das classes de contaminantes emergentes que mais preocupam a comunidade científica é a de interferentes endócrinos. Estes compostos são desreguladores do sistema endócrino, prejudicando atividades hormonais, sendo altamente maléficos à saúde humana. Tendo em vista a necessidade de reverter este quadro em efluentes aquosos, este trabalho propõe a degradação e/ou mineralização de bisfenol S, difenilas polihalogenadas e 4-terc-octilfenol por meio de processos oxidativos avançados eletroquímicos. Nanopartículas de cério, níquel, ferro e cobalto são conhecidas na literatura por serem ótimos catalisadores em reação de Eletro- e Foto-Fenton e serão sintetizadas e ancoradas em carbono Printex L6 e Vulcan XC72. Estes materiais serão suportados em tecido de carbono e aplicados diretamente como cátodos para a reação de redução de oxigênio e geração de H2O2, sendo aplicados em processos Eletro-, Foto- e Foto-Eletro-Fenton assistido por energia solar simulada. Como proposta original e inovadora deste projeto, propõe-se a aplicação de um campo magnético contínuo ou alternado durante os experimentos eletroquímicos, com o intuito de modificar as estruturas eletrônicas dos nanomateriais (campo magnético contínuo), alinhando seus domínios magnéticos, e aumentando a temperatura local no cátodo (campo magnético alternado), influenciando assim diretamente em suas ações como eletrocatalisadores. Destaca-se que a proposta de estudo da influência do campo magnético nas reações derivadas de Fenton para degradação de interferentes endócrinos é algo inédito na pesquisa não só no Brasil, mas no mundo, permitindo assim um grande avanço científico e o surgimento de uma nova linha de pesquisa, abrindo assim, a possibilidade de investigação de grande número de variáveis ao longo dos anos.

Publicações científicas

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(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)

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TRENCH, ALINE B.; MOURA, JOAO PAULO C.; FERNANDES, CAIO MACHADO; SANTOS, MAURO C.. Effect of fluorine doping on the electrocatalytic properties of Nb2O5 for H2O2 electrogeneration. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 992, p. 10-pg., 2025-09-01. (22/12895-1, 21/05364-7, 22/10484-4, 21/14394-7, 22/15252-4)

FERNANDES, CAIO MACHADO; MOURA, JOAO PAULO C.; TRENCH, ALINE B.; ALVES, ODIVALDO C.; XING, YUTAO; LANZA, MARCOS R. V.; SILVA, JULIO CESAR M.; SANTOS, MAURO C.. Magnetic field-enhanced two-electron oxygen reduction reaction using CeMnCo nanoparticles supported on different carbonaceous matrices. MATERIALS TODAY NANO, v. 28, p. 10-pg., 2024-10-03. (22/15252-4, 21/14394-7, 21/05364-7, 22/12895-1, 22/10484-4)

ANTONIN, VANESSA S.; SOUZA, FELIPE M.; PINHEIRO, VICTOR S.; MOURA, JOAO P. C.; TRENCH, ALINE B.; FERNANDES, CAIO MACHADO; LANZA, MARCOS R. V.; SANTOS, MAURO C.. Electrocatalytic hydrogen peroxide generation using WO₃ nanoparticle-decorated sodium niobate microcubes. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 959, p. 9-pg., 2024-03-15. (20/14100-0, 21/14394-7, 21/05364-7, 17/21846-6, 22/10484-4)

FERNANDES, CAIO MACHADO; SANTOS, AILA O.; ANTONIN, VANESSA S.; MOURA, JOAO PAULO C.; TRENCH, ALINE B.; ALVES, ODIVALDO C.; XING, YUTAO; SILVA, JULIO CESAR M.; SANTOS, MAURO C.. Magnetic field-enhanced oxygen reduction reaction for electrochemical hydrogen peroxide production with different cerium oxide nanostructures. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 488, p. 11-pg., 2024-04-06. (22/15252-4, 21/14394-7, 21/05364-7, 22/12895-1, 17/10118-0, 22/10484-4)

FERNANDES, CAIO MACHADO; RODRIGUES, EDUARDO M.; ALVES, ODIVALDO C.; GARCIA, FLAVIO; XING, YUTAO; DOS SANTOS, MAURO C.; SILVA, JULIO CESAR M.. Enhanced ammonia electro-oxidation reaction on platinum-iron oxide catalyst assisted by MagnetoElectroCatalysis. APPLIED CATALYSIS O: OPEN, v. 205, p. 9-pg., 2025-08-01. (24/03549-8, 22/10484-4, 22/12895-1, 22/15252-4)

FERNANDES, CAIO MACHADO; CERRON-CALLE, GABRIEL A.; BRILLAS, ENRIC; SANTOS, MAURO C.; GARCIA-SEGURA, SERGI. Optimization of fipronil removal via electro-Fenton using a carbon cloth air-diffusion electrode. Separation and Purification Technology, v. 367, p. 10-pg., 2025-04-11. (24/03549-8, 22/10484-4, 22/12895-1, 22/15252-4)

FERNANDES, CAIO MACHADO; BRILLAS, ENRIC; SANTOS, MAURO C.; GARCIA-SEGURA, SERGI. Electro-Fenton treatment of benzophenone-4 solutions: A sustainable approach for its removal using an air-diffusion cathode. PROCESS SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION, v. 199, p. 11-pg., 2025-07-01. (24/03549-8, 22/10484-4, 22/12895-1, 22/15252-4)

MOURA, JOAO PAULO C.; LUCCHETTI, LANNA E. B.; FERNANDES, CAIO M.; TRENCH, ALINE B.; LANGE, CAMILA N.; BATISTA, BRUNO L.; ALMEIDA, JAMES M.; SANTOS, MAURO C.. Experimental and theoretical studies of WO₃/Vulcan XC-72 electrocatalyst enhanced H₂O₂ yield ORR performed in acid and alkaline medium. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 12, n. 4, p. 11-pg., 2024-06-07. (22/15252-4, 21/14394-7, 21/05364-7, 22/12895-1, 17/10118-0, 22/10484-4)