Fotodegradação de compostos poluentes empregando-se materiais mesoporosos ordenados a base de titânio

• Processo: 08/00749-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2008
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2009
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Renato Sanches Freire
• Beneficiário: Débora Romero Barcellos
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Síntese inorgânica Fotocatálise heterogênea Desenvolvimento de novos materiais Materiais mesoporosos Catálise Química ambiental
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: catálise | Degradação de Poluentes | Fotocatálise Heterogênea | Materiais Mesoporosos | novos materiais | Sintese Inorganica | Química Ambiental

Resumo

Materiais a base titânio têm despertado muita atenção em virtude de suas propriedades ópticas e eletrônicas que conferem características favoráveis a diversas aplicações, tais como: sensores, células solares e fotocatalisadores. Óxidos de titânio são semicondutores, que excitados com radiações eletromagnéticas de comprimentos de onda adequados, catalisam a fotodegradação de uma série de compostos orgânicos poluentes. Paralelamente, nanomateriais mesoporosos ordenados, geralmente, apresentam altas áreas superficiais, elevados tamanhos de poros e alta estabilidade térmica/hidrotérmica. Desta forma, a obtenção de TiO2 nanoestruturado pode conduzir a materiais com atividades fotocatalíticas maiores que as observadas em materiais maciços.Neste projeto pretende-se investigar a atividade fotocatalítica de óxidos de titânio nanoestruturados frente à degradação de alguns compostos poluentes alvo, principalmente compostos fenólicos. Para este fim, um dos objetivos do presente projeto é sintetizar TiO2 nanoestruturado empregando dois tipos de direcionadores de estruturas: "soft templates" - copolímeros triblocos com segmentos PEO-PPO-PEO (óxidos de polietileno e polipropileno, respectivamente) e "hard templates" - sílicas mesoporosas ordenadas (SMO). Também será avaliada a modificação destes materiais via a incorporação de lantanídeos, especificamente cério, a fim de se buscar uma maior atividade fotocatalítica com a irradiação de luz na região visível do espectro eletromagnético. As características morfológicas e estruturais dos materiais sintetizados serão investigadas por espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS), adsorção de nitrogênio e técnicas de microscopia eletrônica de transmissão e varredura (TEM e SEM). Já a eficiência do processo de fotocatálise será avaliada pela cinética e teor de degradação/mineralização dos compostos poluentes alvo.