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Filmes de Fe/RuO2-TiO2 suportados em feltro de carbono para degradação do norfloxacino por processo eletro-fenton heterogêneo

Processo: 20/02743-4
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2020
Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2025
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
Beneficiário:Géssica de Oliveira Santiago Santos
Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , 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
Bolsa(s) vinculada(s):22/03386-6 - Tratamento de COVs por processo combinado de absorção com eletro-Fenton heterogêneo usando cátodos modificados com ferro, BE.EP.PD
Assunto(s):Poluentes orgânicos   Fenton   Norfloxacino   Carbono   Carbono orgânico total   Peróxido de hidrogênio   Decomposição térmica   Radical hidroxila
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Eletro-Fenton heterogêneo | Interferentes Endócrinos | Poluentes orgânicos refratários | Tratamento de águas | Técnicas avançadas de tratamento de água

Resumo

O tratamento de efluentes aquosos por processo de Eletro-Fenton e Fotoeletro-Fenton heterogêneo (EF/FEF-heterogêneo), tem se destacado pela sua eficiência e potencial capacidade de operar em uma ampla faixa de pH, e reusabilidade do catalisador. Contudo, o principal desafio de tais processos é a síntese de materiais catódicos estáveis em pH fortemente ácido juntamente com rotas de preparo de menor complexidade. Assim, neste projeto objetiva a síntese, caracterização e aplicação de novos materiais catódicos de feltro de carbono modificado com carbono-black e politetrafluoetileno (PTFE) com inserção de Fe/RuO2-TiO2 para degradação de um interferente endócrino modelo, o norfloxacino, através de EF/FEF-heterogêneo. Para isso, os cátodos serão produzidos, pelo método de decomposição térmica dos precursores poliméricos, e os parâmetros de síntese tais como proporção Fe/óxidos metálicos e massa depositada, serão otimizados visando à obtenção de filmes homogêneos de elevada estabilidade, reusabilidade e atividade catalítica para produção de peróxido de hidrogênio in situ. A eficiente geração desta espécie é crucial para a promoção da reação de Fenton (decomposição catalítica do H2O2 para produzir os altamente reativos radicais hidroxila (ÏOH)). A caracterização física dos cátodos será realizada por técnica de difratometria de raios-X, microscopia eletrônica de varredura acoplado a energia dispersiva de raios-X. Já as medidas de caracterização eletroquímica serão feitas por técnicas voltamétricas, de espectroscopia de impedância eletroquímica, e estabilidade. A eficiência dos processos de degradação do norfloxacino será comparada com o processo Fenton homogêneo através de Cromatográfica Líquida de Alta Eficiência (CLAE) e análise de teor de carbono orgânico total. (AU)

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Publicações científicas (18)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ALVARENGA, AUGUSTO D.; FACURE, MURILO H. M.; SANCHEZ-MONTES, ISAAC; OLIVEIRA, GESSICA O. S.; LANZA, MARCOS R. V.; MERCANTE, LUIZA A.; CORREA, DANIEL S.. Multifunctional and sustainable soot-modified nanofibrous membrane for adsorption, sensing and hydrogen peroxide electrogeneration. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 422, p. 11-pg., . (17/10582-8, 20/02743-4, 14/50945-4, 17/10118-0, 20/07351-7, 18/22214-6)
SANCHEZ-MONTES, ISAAC; SANTOS, GESSICA O. S.; DOS SANTOS, ALEXSANDRO J.; FERNANDES, CARLOS H. M.; SOUTO, ROBSON S.; CHELME-AYALA, PAMELA; EL-DIN, MOHAMED GAMAL; LANZA, MARCOS R. V.. Toxicological aspect of water treated by chlorine-based advanced oxidation processes: A review. Science of The Total Environment, v. 878, p. 20-pg., . (14/50945-4, 20/02743-4, 22/03386-6, 17/10118-0, 20/07351-7, 21/13314-0, 19/20634-0, 21/08701-4)
SANTOS, GESSICA O. S.; CORDEIRO-JUNIOR, PAULO JORGE M.; SANCHEZ-MONTES, ISAAC; SOUTO, ROBSON S.; KRONKA, MATHEUS S.; LANZA, MARCOS R. V.. Recent advances in H2O2 electrosynthesis based on the application of gas diffusion electrodes: Challenges and opportunities. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 36, p. 13-pg., . (16/19612-4, 20/07351-7, 17/23464-3, 20/02743-4, 17/10118-0)
SANTOS, GESSICA O. S.; GOULART, LORENA A.; CORDEIRO-JUNIOR, PAULO J. M.; SANCHEZ-MONTES, ISAAC; LANZA, MARCOS R., V. Pharmaceutical contaminants: Ecotoxicological aspects and recent advances in oxidation technologies for their removal in aqueous matrices. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 10, n. 6, p. 31-pg., . (16/08760-2, 17/10118-0, 20/02743-4, 21/13314-0, 20/07351-7, 16/19612-4, 22/03386-6)
VERNASQUI, LAIS G.; SANTOS, GESSICA O. S.; RODRIGUEZ-GOMEZ, ALBERTO; LANZA, MARCOS R. V.; FERREIRA, NEIDENEI G.; RODRIGO, MANUEL A.. New diamond coatings for peroxosulphate production. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 954, p. 8-pg., . (20/02743-4, 21/07615-7, 17/10118-0, 19/00592-1, 22/03386-6)
MOLINA-LOZANO, A. E.; SOUTO, ROBSON S.; COLOMBO, RENATA; LANZA, MARCOS. R. V.; ORTIZ, PABLO; CORTES, MARIA T.. CeO2 photoanode for efficient degradation of ciprofloxacin: optimization and mechanism. Journal of Applied Electrochemistry, v. N/A, p. 18-pg., . (20/02743-4, 18/22210-0, 19/06650-3, 18/22022-0, 16/19612-4, 22/12895-1, 18/22211-7)
SANTOS, GESSICA O. S.; SANCHEZ-MONTES, ISAAC; CORDEIRO-JUNIOR, PAULO JORGE M.; SILVA, TAYNARA O.; RODRIGO, MANUEL A.; LANZA, MARCOS R. V.. Sustainable ferrocene for enhanced heterogeneous photoelectro-Fenton: A novel application in gas diffusion electrodes. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 13, n. 2, p. 14-pg., . (20/02743-4, 18/22210-0, 22/03386-6, 19/06650-3, 18/22022-0, 16/19612-4, 22/12895-1, 20/07351-7, 22/07227-0, 18/22211-7)
VERNASQUI, LAIS GIMENES; SANTOS, GESSICA DE OLIVEIRA SANTIAGO; ISIDRO, JULIA; SILVA, TAYNARA OLIVEIRA; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; SAEZ, CRISTINA; FERREIRA, NEIDENEI GOMES; RODRIGO, MANUEL ANDRES RODRIGO. New diamond coatings for a safer electrolytic disinfection. Environmental Science and Pollution Research, v. N/A, p. 10-pg., . (19/08701-4, 20/02743-4, 21/07615-7, 17/10118-0, 22/07227-0, 19/00592-1, 22/03386-6)
FERNANDES, CARLOS H. M.; GOULART, LORENA A.; GONCALVES, ROGER; SANTOS, GESSICA O. S.; ZANONI, MARIA V. B.; MASCARO, LUCIA H.; LANZA, MARCOS R. V.. Effective photoelectrocatalysis of levofloxacin antibiotic with Ti/IrO2-Nb2O5 in environmental samples. Electrochimica Acta, v. 475, p. 11-pg., . (20/02743-4, 14/50945-4, 13/07296-2, 18/09761-8, 16/08760-2, 17/10118-0, 17/11986-5)
SOUTO, ROBSON S.; SANCHEZ-MONTES, ISAAC; SANTOS, GESSICA O. S.; CORDEIRO-JUNIOR, PAULO J. M.; COLOMBO, RENATA; SANTOS, MAURO C.; LANZA, MARCOS R. V.. Electrochemical degradation of tebuthiuron pesticide using a flow reactor: Insights into the co-generation of oxidants and ecotoxicological risks. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 13, n. 2, p. 13-pg., . (20/02743-4, 18/22210-0, 19/06650-3, 18/22022-0, 16/19612-4, 22/12895-1, 18/22211-7)
SANTOS, GESSICA O. S.; SAEZ, CRISTINA; LANZA, MARCOS R. V.; RODRIGO, MANUEL A.. Treatment of limonene-polluted air streams by sequential GAC adsorption and electrochemically H2O2-based oxidation: Challenges and perspectives. PROCESS SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION, v. 197, p. 15-pg., . (22/03386-6, 20/02743-4, 22/12895-1)
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CASTRO, RAIRA S. S.; SANTOS, GESSICA O. S.; LANZA, MARCOS ROBERTO V.; SALAZAR-BANDA, GIANCARLO R.; EGUILUZ, KATLIN I. B.; SAEZ, CRISTINA; RODRIGO, MANUEL ANDRES. Towards an electrochemically-based circular economy: Electro-refinery for valorizing phenolic wastewater. Separation and Purification Technology, v. 354, p. 11-pg., . (17/10118-0, 22/03386-6, 20/02743-4)
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FELISARDO, RAUL JOSE ALVES; MAGALHA, CARLOS HENRIQUE; SANTOS, GESSICA DE OLIVEIRA SANTIAGO; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS. Unlocking the potential of in situ H2O2 generation in urine as a decentralized electro-sanitation strategy. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 507, p. 14-pg., . (20/02743-4, 18/22210-0, 23/06558-5, 19/06650-3, 18/22022-0, 22/12895-1, 23/13260-2, 18/22211-7)
MARIN, BEATRIZ T.; SANTOS, GESSICA O. S.; SAEZ, CRISTINA; LANZA, MARCOS R. V.; RODRIGO, MANUEL A.. Co-production of peroxocarbonates and hydrogen peroxide: Towards process integration in the electrochemical production of oxidants. JOURNAL OF WATER PROCESS ENGINEERING, v. 68, p. 9-pg., . (20/02743-4, 22/15491-9, 21/06129-1, 17/10118-0, 22/03386-6)