Desenvolvimento do catalisador trifuncional material carbonoso/ZnO/BaSnO3 para degradação de ácido salicílico por associação de processos oxidativos avançados

• Processo: 25/00035-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Liana Alvares Rodrigues
• Beneficiário: Flávio Henrique Covolam Boldrin
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/12895-1 - Processos avançados para a degradação de poluentes emergentes: materiais catalíticos, sensores eletroanalíticos e divulgação científica, AP.TEM
• Assunto(s): Óxido de zinco Processos oxidativos avançados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estanato de Bário | materiais carbonosos | Óxido de Zinco | Processos Oxidativos Avançados | Processos Oxidativos Avançados

Resumo

A partir do presente estudo, pretende-se desenvolver e avaliar o sistema ZnO/BaSnO3 acoplado a diferentes materiais carbonosos em relação às suas propriedades e potencial de degradação do ácido salicílico (AS), utilizando diferentes processos oxidativos avançados. A escolha dos semicondutores ZnO e BaSnO3 foi fundamentada em suas propriedades para possível aplicação em fotocatálise, piezocatálise e ozonização catalítica, bem como a adequada distribuição de bandas (escalonamento) dos semicondutores. O processo de construção do sistema catalítico envolverá a investigação de diferentes parâmetros de síntese e todos os materiais sintetizados serão criteriosamente caracterizados permitindo a avaliação de suas propriedades e a validação das sínteses. Após as caracterizações, serão realizados testes fotocatalíticos em um reator em batelada utilizando o acoplamento dos semicondutores com xerogel de carbono, de maneira a determinar os parâmetros de síntese que fornecem maior eficiência fotocatalítica no sistema sob radiação solar e visível para degradação de ácido salicílico (AS). O material com melhores parâmetros será, então, utilizado como catalisador inicial para associação de diferentes processos oxidativos avançados (POAs), incluindo fotocatálise (radiação ultravioleta), piezocatálise e ozonização catalítica para busca da melhor configuração de associação de processos para degradação do AS, analisando também a influência da variação do teor entre os semicondutores ZnO e BaSnO3. Ainda mais, para condições em que melhores eficiências foram atingidas na associação de POAs, será avaliada a influência de parâmetros de reação, como pH, turbidez e salinidade na eficiência do processo de degradação. Além disso, testes para avaliar a fitotoxicidade das soluções pós-tratamento com as melhores condições encontradas (solar, visível e associação de POAs) serão realizados. Por fim, diferentes materiais carbonosos serão acoplados ao sistema ZnO/BaSnO3 com melhores parâmetros de síntese para comparação de sua eficiência em relação ao xerogel de carbono (tanino de acácia negra) na degradação do AS sob radiação solar, visível e da melhor associação de POAs encontrada.