Desenvolvimento de substratos vítreos e vitrocerâmicos à base de fosfatos de bismuto e vanádio para aplicações fotocatalíticas

• Processo: 23/08783-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Danilo Manzani
• Beneficiário: Christiane Aparecida Cunha
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/08111-2 - Materiais conversores de luz à base de terras raras: marcadores luminescentes, sensores e amplificadores ópticos, AP.TEM
• Assunto(s): Fotônica Vitrocerâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fosfatos de bismuto e vanádio | fotocatálise em vidros | Fotonica | Vitrocerâmicas | Química de Materiais Vítreos

Resumo

O projeto tem como objetivo o desenvolvimento de substratos vítreos e vitrocerâmicos com partículas cristalinas à base de vanádio e bismuto autossuportadas para aplicações em fotocatálise de contaminantes emergentes. A proposta une a alta estabilidade térmica, mecânica e química dos vidros fosfatos contendo bismuto e vanádio, com o baixo custo e promissoras propriedades fotocatalíticas de fases de fosfato e vanadatos de bismuto para a fotodegradação de contaminantes emergentes. Baseando-se na preparação de um sistema vitrocerâmico à base de fosfato e vanadato de bismuto, pela metodologia de tratamento térmico acima da Tg, serão exploradas composições contendo P2O5, Bi2O3 e V2O5. Assim, o projeto propõe a síntese de vidros e suas vitrocerâmicas, a caracterização das heteroestruturas de BiPO4 e BiVO4, que foram escolhidas como modelos de fases ativas sob irradiação visível com um bandgap entre 2,2 e 2,5 eV, e da sua alta potencialidade fotocatalítica, tendo em vista sua alta concentração de íons hiperpolarizados de Bi3+ e sua capacidade de foto geração de pares elétron buracos. Os vidros e vitrocerâmicos serão caracterizados por diferentes técnicas de microscopia eletrônica, espectroscopias ópticas e estruturais, propriedades térmicas e avaliados em ensaios fotocatalíticos para degradação de compostos orgânicos modelos, com intuito de correlacionar as propriedades estruturais, ópticas e eletrônicas dos materiais obtidos com as suas atividades fotocatalíticas sob excitação no visível na degradação de moléculas orgânicas de poluentes emergentes.