Avaliação de filmes fotocatalíticos de WO3-Ag-AgCl imobilizados em substratos de vidro empregando reator fotoquímico de placas planas para degradação de poluentes

• Processo: 23/03880-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Antonio Carlos Silva Costa Teixeira
• Beneficiário: Rodrigo Koester Santos Pereira
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Contaminantes emergentes Fotocatálise heterogênea
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: contaminantes emergentes | Fotocatálise Heterogênea | reatores de placas planas | spray-pirólise | Tratamento de água e efluentes | WO3-Ag-AgCl | processos e reatores fotocatalíticos

Resumo

Os processos oxidativos avançados (POA) têm ganhado proeminência como alternativa para remover eficientemente diversos contaminantes de preocupação emergente de águas e efluentes. Nesse campo, há destaque especialmente para o uso de fotocatalisadores ativos na faixa do visível, sintetizados através de dopagem de semicondutores com metais nobres ou através da obtenção de heterojunções. Como exemplo de tais materiais, menciona-se o trióxido de tungstênio dopado com prata e/ou acoplado com materiais à base de prata, como o cloreto de prata. Outra forma importante de aumentar a eficiência do processo fotocatalítico consiste na seleção do tipo de reator a ser empregado no processo. A imobilização de fotocatalisadores em reatores de escoamento contínuo torna-se interessante, permitindo o uso de quantidade reduzida de material, buscando aumentar a área da superfície fotocatalítica exposta à luz e evitar operações custosas de separação do fotocatalisador após tratamento, como é o caso de sistemas em suspensão. Entre as diversos métodos de síntese de fotocatalisadores imobilizados, a técnica de spray-pirólise e suas variações (pirólise assistida por nebulização ultrassônica, por exemplo) se destaca por ser um método barato, versátil, rápido e reprodutível. Assim, o presente projeto de Iniciação Científica visa obter filmes de WO3-Ag-AgCl imobilizados em substratos de vidro borossilicato pelo método de pirólise assistida por nebulização ultrassônica/fotorredução, para aplicação em um reator fotoquímico de placas planas de escoamento contínuo. O reator e o fotocatalisador serão estudados quanto à fotodegradação do poluente-modelo acetaminofeno, avaliando condições ótimas de irradiância solar simulada, LEDs UV-A para compensação da irradiação solar, bem como o tempo de residência ótimo no reator e a estabilidade dos filmes fotocatalíticos.