Desenvolvimento de materiais fotoativos a base de g-C3N4 decorados com nanopartículas de Cu ou Zn para fotoconversão de CO2

• Processo: 24/03456-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Francisco Guilherme Esteves Nogueira
• Beneficiário: Marcus Vinicius Sgobi
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/02980-1 - Desenvolvimento de semicondutores para fotoconversão de CO2 em combustíveis solares e produtos para indústria química, AP.PNGP.PI
• Assunto(s): Fotocatálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotocatalise | Fotoconversão do CO2 | Nanoparticulas de Cu | nitreto de carbono grafítico | Fotocatálise

Resumo

O desenvolvimento de tecnologias que visem conversão de dióxido de carbono (CO2) se apresenta como um dos maiores desafios científicos da atualidade diante da problemática ambiental envolvendo os combustíveis fosseis. O excesso de CO2 na atmosfera relacionado com a queima dos combustíveis fósseis é apontado como a principal causa do aquecimento global, aparecendo no centro dos debates ambientais e discussões da comunidade científica. Neste contexto, o desenvolvimento de materiais fotoativos para a conversão do CO2 em produtos de interesse industrial, tais como: metanol, metano, monóxido de carbono, ácido fórmico dentre outros pode ser uma alternativa viável, tanto do ponto de vista ambiental quando econômico. Dentre os semicondutores utilizados para o processo de fotoconversão do CO2 pode-se destacar os materiais a base de nitreto de carbono grafítico (g-C3N4), dado que este é um material que possui uma energia de banda proibida (Eg) em torno de 2,7 eV, sendo assim, fotoativo na região visível do espectro eletromagnético. No entanto, estudos mostram que o g-C3N4 bulk possui elevado número de folhas de carbono empilhadas e condensadas em sua estrutura, ocasionando uma redução na área superficial específica, bem como no número de sítios ativos disponíveis para a reação, levando a uma perda na eficiência fotocatalítica. Assim, este projeto tem como objetivo desenvolver fotocatalisadores a base de g-C3N4 decoradas com Cu ou Zn, em diferentes proporções através dos métodos impregnação por via úmida e deposição por pulverização catódica (DC-magnetron sputtering), visando melhorar as propriedades fotocatalíticas desses materiais.