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Acoplamento entre estruturas metal-orgânicas e óxidos ternário de Ti para remoção de baixa concentração de compostos organolepticos em água

Processo: 23/00711-6
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2023 - 30 de abril de 2025
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Convênio/Acordo: University of Manchester
Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
Pesquisador responsável:Christiane de Arruda Rodrigues
Beneficiário:Christiane de Arruda Rodrigues
Pesq. responsável no exterior: Christopher Hardacre
Instituição no exterior: University of Manchester, Inglaterra
Instituição Sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Geórgia Christina Labuto Araújo
Vinculado ao auxílio:20/12263-0 - Uso combinado de processos físico-fotoeletroquímicos para remoção de substâncias que conferem gosto e odor em água potável, AP.PITE
Assunto(s):Fotoeletrocatálise  Compostos orgânicos  Estrutura metal-orgânica  Dióxido de titânio  Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:degradação de compostos orgânicos | Estruturas metal-orgânica (MOF) | geosmina (GSM) | Óxidos ternário de Ti | Processo fotoeletrocatalítico | 2-metilisoborneol (2-MIB) | Processo fotoeletrocatalítico

Resumo

A geosmina (GSM) e 2-metilisoborneol (2-MIB) são consideradas as principais substâncias responsáveis por conceder sabor e odor as águas de abastecimento, causando uma grande preocupação para os fornecedores de água potável em todo mundo. Apesar da baixíssima concentração desses compostos, a remoção é um desafio via tratamentos convencionais assim como a detecção por meio de técnicas analíticas para controle e quantificação, requerendo uma pré-concentração destes poluentes como etapa inicial do processo de remoção. Portanto, a síntese de um material com alta capacidade de absorção e oxidação é requerida, para simultaneamente concentrar e degradar ou mineralizar o composto orgânico em baixa concentração. Neste trabalho, será sintetizado fotocatalisadores baseados em óxidos ternários de titânio a partir de ligas de Ti-yX (at.%) (X = W, Co, Nb) acoplados a uma estrutura metal-orgânica de Zr para concentração e remoção de geosmina e 2-MIB de água de abastecimento. O óxido ternário de titânio será preparado por forno a arco voltaico seguido de tratamento térmico e moagem e o MOF-Zr será preparado pelo método solvotérmico. Após o acoplamento dos materiais, esta mistura será caracterizada para avaliação comparativa de composição, estrutural morfológica e propriedades fotoeletroquímicas e fotônicas. A caracterização por ressonância paramagnética eletrônica (EPR) será empregada para identificação e quantificação de radicais livres, assim como na identificação de vias de reação química na detecção de eléctron desemparelhados, fatores importantes na caracterização e ordenamento dos MOF's. Finalmente, TiXO@MOF-Zr será aplicado no processo fotoeletrocatalítico para remoção de geosmina e 2-MIB, sendo que o mecanismo, rota e interações dos poluentes com o fotocatalisador serão avaliados in situ por meio de espectroscopia infravermelha de transformada de Fourier de refletância difusa (DRIFTS). (AU)

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