• Total de projetos de pesquisa (10)
  
  1. 2024-Atual. Desenvolvimento de fotocatalisadores baseados em heterojunção de BiVO4/WO3 e materiais luminescentes persistentes Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+
     Descrição: A contaminação da água por esgotos e efluentes industriais é um problema global, e os tratamentos convencionais são insuficientes para remover contaminantes emergentes. A utilização de óxidos metálicos semicondutores para a degradação fotocatalítca deste tipo de contaminante é uma solução promissora. Neste sentido, o BiVO4 é um fotocatalisador interessante devido à sua capacidade de degradar compostos orgânicos utilizando luz visível. No entanto, apresenta limitações, como recombinação de cargas fotogeradas. A formação de heterojunções com o WO3 podem melhorar seu desempenho. Além disso, a incorporação do Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+ (SMSO), à heteroestrutura de BiVO4/WO3 pode promover a transferência de energia radiativa e migração de carga eficiente. O SMSO possui uma emissão centrada em 470 nm, compatível com o band gap do BiVO4, e alinhamento adequado das bandas de condução. Deste modo, é possível desenvolver um sistema que opere no escuro, permitindo a obtenção de um fotocatalisador que funcione 24h ou sob condições de baixa irradiação, como no caso de efluentes reais. Neste contexto, o presente projeto propõe o uso de uma heteroestrutura multifuncional composta por um material luminescente persistente (SMSO) e uma heterojunção composta por vanadato de bismuto dopado com tungstênio (BiVO4/WO3), para a degradação de compostos orgânicos em água. A síntese das nanoestruturas será realizada por rotas assistidas por micro-ondas, que oferece controle reacional e alta eficiência. Essa abordagem promete melhorar a eficiência e funcionalidade dos materiais, abrindo novas perspectivas de pesquisa e aplicação para tratamento de água contaminada.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . Integrantes: Juliana dos Santos de Souza - Coordenador / MARCOS ROBERTO DA SILVA VICENTE - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Bolsa.
     Membro: Juliana dos Santos de Souza.
  2. 2024-Atual. Impacto do uso de single-atom ou nano Ag e Pt suportadas em black-TiO2 quiral sobre sua atividade fotocatalítica
     Descrição: A crise energética mundial e a poluição ambiental impulsionam a investigação inovadora de soluções sustentáveis. A conversão de luz solar em energia química, através da fotocatálise, é uma estratégia interessante. O TiO2 anatase é um semicondutor notável, mas a absorção limitada de luz visível e a recombinação de electrons e buracos impedem a sua eficiência. Novas abordagens, como uso nanoestruturas quirais e nanopartículas plasmónicas são interessantes para contornar estas adversidades.As estruturas quirais aumentam a atividade fotocatalítica modificando as bandas de paragem fotónicas e a absorção de luz. O black TiO2, deficiente em oxigénio, alarga a sua absorção de luz visível. Enquanto que as nanopartículas plasmónicas, como a Ag e a Pt, aumentam a absorção da luz visível (Ag), a separação de cargas e a transferência de electrões de semicondutores de grande intervalo de banda como o TiO2. Os catalisadores de átomo único (SACs) em TiO2 oferecem níveis de energia ajustáveis e elevada dispersão, combinando catálise heterogénea e homogénea. Os SACs de Ag e Pt sobre TiO2 apresentam actividades catalíticas excepcionais. Este projeto visa sintetizar nanopartículas de Ag, Pt e átomos individuais suportados em TiO2 negro quiral e compreender o seu efeito na produção de hidrogênio e no tratamento de águas residuais utilizando o fenol como poluente modelo. Este estudo promove a fotocatálise sustentável utilizando nanoestruturas quirais, nanopartículas plasmônicas e SACs para conversão de energia e remediação ambiental.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Juliana dos Santos de Souza - Coordenador / Hynd Remita - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de SP - Bolsa.
     Membro: Juliana dos Santos de Souza.
  3. 2022-2024. Modulação de propriedades físico-químicas de semicondutores metálicos através do controle dos parâmetros de síntese assistida por micro-ondas
     Descrição: Na presente proposta sistemas baseados em nanoestruturas de BiVO4, BiNbO4, NaNbO3, Fe2O3, WO3, ZnO, TiO2, Au, Ag, Pt, grafeno e nitreto de carbono serão preparados através de técnicas assistidas por micro-ondas. Estes materiais figuram entre aqueles mais investigados na atualidade para aplicação em dispositivos de conversão de energia e catálise orgânica. A relação entre as condições de irradiação e as propriedades físico-química dos sistemas resultantes será avaliado, assim como sua eficiência em aplicações específicas. Para isso, a cinética de síntese, a natureza química e estrutural da interface da heterojunção resultante, e a atividade catalítica da superfície dos catalisadores resultantes serão investigados.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (4) / Especialização: (1) / Mestrado acadêmico: (4) / Mestrado profissional: (1) / Doutorado: (2) . Integrantes: Juliana dos Santos de Souza - Coordenador / SOUZA, HELLEN T.S. - Integrante / CLAUDINO, CAROLINE H. - Integrante / KUZNETSOVA, MARIA - Integrante / BRANCO, CAROLYNE MARTINS - Integrante / OLIVEIRA, SIBILA A. A. - Integrante / RODRIGUES, BARBARA S. - Integrante / FACTORI, IRINA M. - Integrante / JOAQUIN RODRIGEZ LOPEZ - Integrante / STEFAN STANESCU - Integrante / MARCOS ROBERTO DA SILVA VICENTE - Integrante / MARIA PAULA DA NOBREGA HIGA - Integrante / JÉSSICA CAROLINE PENA ALVES DA SILVA - Integrante / PLÍNIO COELHO VITAME - Integrante / TATIANE GOMES DOS SANTOS OLIVEIRA - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
     Membro: Juliana dos Santos de Souza.
  4. 2022-Atual. Nanopartículas de ZnO para o transporte de compostos bioativos
     Descrição: O envelhecimento populacional e o estilo de vida contemporâneo impõem desafios de Saúde Pública que exigem abordagens terapêuticas inovadoras. Nesse processo, distúrbios oncológicos e autoimunes apresentam níveis de prevalência crescentes e demandam tratamentos complexos em escalas sem precedentes. Transportadores nanoestruturados de fármacos tem atraído grande interesse por apresentarem potencial de especificidade, alto encapsulamento e, mediante escalonamento, custos acessíveis. Recentemente, matrizes de ZnO vêm emergindo como nanocarreadores terapêuticos por serem uma espécie inorgânica de baixo custo que encontra diversas aplicações biológicas. Além de consideradas seguras pelo FDA, nanopartículas de ZnO apresentam polimorfismo estrutural que pode ser modulado pelas condições de síntese, sendo dotadas de grande estabilidade físico-química e capacidades antimicrobianas. Entretanto, o controle adequado de formas e tamanhos permanece como uma questão a ser resolvida. Tais dificuldades ganham importância maior quando se visa aplicações terapêuticas porque determinam tanto a quantidade de carga encapsulada quanto a taxa de entrega nos tecidos-alvo. Nesse projeto, propomos o desenvolvimento de métodos de síntese de nanopartículas de ZnO, com morfologia e tamanhos controlados, utilizando polímeros biocompatíveis como template através de rotas assistidas por micro-ondas. Preparemos via micro-ondas nanopartículas híbridas de ZnO incorporando dois fármacos-modelo: 5-fluorouracil (5-FU) e Ac-SDKP. O 5-FU é um fármaco com reconhecidas capacidades antitumorais, enquanto o Ac-SDKP é um tetrapeptídeo com propriedades imunomoduladoras capaz de controlar a diferenciação de macrófagos. Além da síntese e caracterização estrutural dessas nanopartículas, caracterizaremos também sua resposta biológica in vitro através da avaliação de marcadores específicos em linhagens celulares tumorais imortalizadas.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Juliana dos Santos de Souza - Coordenador / SILVA, EMERSON R. - Integrante / Clovis Ryuichi Nakaie - Integrante / Rondes Ferreira da Silva Torin - Integrante.
     Membro: Juliana dos Santos de Souza.
  5. 2020-2024. Dispositivos fotoativos baseados em heterojunções de Vanadato de Bismuto e Óxido de Tungstênio sobre Grafeno
     Descrição: Vanadato de bismuto (BiVO4) é considerado um dos materiais mais promissores para o desenvolvimento de fotoanodos para produção de hidrogênio a partir da água utilizando luz solar como fonte de energia. Contudo, este material exibe elevada taxa de recombinação e relativamente baixa estabilidade, o que limita sua aplicabilidade. Dopagem com tungstênio e formação de heterojunções com óxido de tungstênio (WO3), constituem estratégias promissoras para aumentar a atividade fotoeletrocatalítica do BiVO4. Ainda assim, para que estes sistemas possam ser otimizados, de modo a se obter dispositivos com máxima eficiência, é importante compreender melhor os processos de injeção e recombinação eletrônica. Estes processos estão intimamente relacionados a propriedades como morfologia, estrutura cristalina, e natureza química das espécies que compõem a interface da heterojunção; e o controle destas propriedades se dá através da metodologia adotada para sua síntese. Neste contexto, o presente projeto propõe a obtenção de fotoanodos baseados em heterojunções de BiVO4 dopado com tungstênio e WO3, obtidos por rotas assistidas por micro-ondas. A base do eletrodo será formada por um filme de WO3 sobre um substrato condutor de grafeno, que terá as funções de promover um transporte rápido de elétrons e orientar o crescimento das nanoestruturas de WO3. Os fotoanodos resultantes serão caracterizados por métodos convencionais e aplicados no desproporcionamento fotoeletroquímico da água. As propriedades de transporte, injeção e separação de cargas fotogeradas serão investigadas por técnicas eletroquímicas, espectro-eletroquímica e espectroscopias resolvidas no tempo. A composição química das espécies que compõem a interface da heterojunção será investigada por nano-imageamento.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . Integrantes: Juliana dos Santos de Souza - Coordenador / RODRIGUES, BÁRBARA S. - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Bolsa.
     Membro: Juliana dos Santos de Souza.
  6. 2020-2023. Desenvolvimento de fotocatalisadores baseados em nanoestruturas hibridas de BiVO4/WO3, nitreto de carbono grafítico e cubanos de cobalto
     Descrição: Vanadato de bismuto (BiVO4) é considerado um dos materiais mais promissores para o desenvolvimento de fotocatalisadores sensíveis à luz visível. Contudo, este material exibe elevada taxa de recombinação e relativamente baixa estabilidade, o que limita sua aplicabilidade. Dopagem com tungstênio e formação de heterojunções com óxido de tungstênio (WO3), constituem estratégias promissoras para aumentar a atividade fotocatalítica do BiVO4. Ainda assim, estes sistemas ainda apresentam limitações e não alcançam todo seu potencial. A incorporação do polímero semicondutor orgânico nitreto de carbono grafítico (C3N4) ao BiVO4 também é uma estratégia bem-sucedida para aumentar a atividade do material, mas pode inibir sua capacidade de gerar espécies radicalares através de reações de oxidação. Este problema pode ser superado com uso de co-catalisadores formados por complexos de coordenação. Este projeto propõe a combinação das estratégias citadas para a obtenção de um material de alta eficiência fotocatalítica. Serão produzidas nanoestruturas do tipo core-shell de BiVO4 dopadas com tungstênio e WO3, que serão então decoradas com C3N4 e complexos de cubanos de cobalto. O grupo possui toda a expertise e capacidade técnica de executar todas as etapas de preparação. Os materiais serão caracterizados e aplicados em processos de degradação de espécies orgânicas modelo.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (1) . Integrantes: Juliana dos Santos de Souza - Coordenador / CLAUDINO, CAROLINE H. - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Bolsa.
     Membro: Juliana dos Santos de Souza.
  7. 2020-2022. Transforming Brazilian petroleum heavy fractions into viable fuels via renewable solar photocatalysis
     Descrição: Conventional oil sources are depleting, leading the oil industry to explore unconventional petroleum sources which are mainly composed of asphaltene. Thus, it has become important to crack these molecules into lighter fractions that are typically used to produce fuels. This cracking process is carried out by conventional catalysts composed by microporous zeolites. However, this process is inefficient since the asphaltenes deposit onto the catalyst surface over time, deactivating it. Considering thatBrazilian petroleum is rich in the heavy fractions of petroleum and leveraging the solar flux found in this tropical country, the development of new catalysts capable of asphaltene cracking using sunlight as an energy source is very attractive.This project aims the synthesis and characterization of new catalysts composed by anodized titanium dioxide films covered by molecular catalysts that we hypothesize will enable these reactions. The resulting architectures will allow a catalyst capable of absorbing sunlight and use it to generate radical species capable of degrading asphaltene molecules. This step will be performed at Dr. Juliana Souza's laboratory.Understanding these sytems will require quantification of the involved reactionmechanisms, which requires advanced electrochemical techniques found in Prof.Rodriguez-Lopezs laboratory at UIUC.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . Integrantes: Juliana dos Santos de Souza - Coordenador / Joaquim Rodriguez López - Integrante.
     Membro: Juliana dos Santos de Souza.
  8. 2018-2024. Otimização de processos de transformação visando avanços tecnológicos em metodologias de análise e no preparo de nanopartículas e eletrocatalisadores
     Descrição: Sub-projeto associado ao Programa-Capes: PRINT - PROGRAMA INSTITUCIONAL DE INTERNACIONALIZAÇÃO. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Juliana dos Santos de Souza - Coordenador / wendel andrade alves - Integrante / Ivanise Gaubeur - Integrante / Mauro Coelho dos Santos - Integrante / Hugo Barbosa Suffredini - Integrante / Janaina de Souza Garcia - Integrante / Diogo Librandi da Rocha - Integrante / Camilo Andrea Angelucci - Integrante. Financiador(es): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Cooperação.
     Membro: Juliana dos Santos de Souza.
  9. 2018-2020. Síntese assistida por micro-ondas de nanoestruturas de vanadato de bismuto e óxido de tungstênio com aplicação no desproporcionamento fotoeletroquímico da água
     Descrição: Hidrogênio é considerado o combustível do futuro, por esta razão, o desenvolvimento de dispositivos capazes de gerar esta espécie é especialmente interessante. Dentre as rotas possíveis para alcançar este objetivo, o desenvolvimento de fotoanodos para o desproporcionamento fotoeletroquímico da água, gerando H2 e O2, utilizando luz solar como fonte de energia tem ganhado destaque. Óxidos semicondutores são amplamente empregados no desenvolvimento destes dispositivos, principalmente aqueles capazes de absorver a componente visível do espectro eletromagnético, porção majoritária da radiação solar. Vanadato de bismuto dopado com tungstênio (W-BiVO4) é um material extremamente promissor, devido suas propriedades físico-químicas e baixa energia de band-gap (~2.4 eV). Trióxido de tungstênio também é bastante adequado, possuindo energia de band-gap de aproximadamente 2,8 eV. Contudo, os dois materiais exibem propriedades que limitam sua aplicabilidade no desproporcionamento fotoeletroquímico da água. Deste modo, o presente projeto propõe a obtenção de eletrodos formados pela heterojunção dos dois óxidos semicondutores, resultando em um efeito sinérgico que se contrapõe às desvantagens associadas aos materiais individuais. Serão obtidos eletrodos organizados, onde nanoestruturas de W-BiVO4 deverão ser depositadas homogeneamente sobre filmes organizados de WO3, evitando a formação de agregados. Em adição, será investigada a influência da morfologia e estrutura cristalina dos nanomateriais sobre a atividade fotoeletrocatalítica. Para isso, diversas nanoestruturas serão sintetizadas variando-se os parâmetros reacionais em metodologias de síntese assistidas por micro-ondas, que permitem acelerar imensamente a velocidade dos processos.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) . Integrantes: Juliana dos Santos de Souza - Coordenador / RODRIGUES, BÁRBARA S. - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Bolsa.
     Membro: Juliana dos Santos de Souza.
  10. 2017-2020. Síntese Assistida por Micro-ondas de Heterojunções de Óxidos Metálicos Semicondutores com Aplicações Fotocatalíticas
      Descrição: A utilização de luz solar em processos fotoinduzidos é bastante atraente visto que se trata de uma fonte de energia limpa e praticamente inesgotável. Recentemente pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de novos fotocatalisadores capazes de aproveitar este tipo de energia vêm crescendo. Óxidos metálicos semicondutores têm se destacado nessa área, contudo, o desenvolvimento de materiais capazes de aproveitar a componente visível da radiação (porção majoritária) constitui um desafio contemporâneo. Neste contexto, esta proposta de pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de novas heterojunções de óxidos metálicos semicondutores nanoestruturados, cujo efeito sinérgico possibilite o aproveitamento de radiação visível, resultando em elevada atividade fotocatalítica. Inicialmente, serão investigados sistemas envolvendo principalmente BiVO4, ZnO, TiO2 e derivados. Esses catalisadores serão sintetizados por rotas assistidas por micro-ondas, uma técnica emergente que permite a obtenção dos produtos desejados rapidamente, com elevada seletividade, rendimento e baixo consumo energético, em comparação com métodos convencionais de síntese. Desse modo, inúmeros estudos metodológicos poderão ser realizados em curto intervalo de tempo, permitindo a investigação das condições sintéticas ideais para obtenção de nanomateriais com morfologia e estrutura controladas. Estes novos materiais serão caracterizados por diversas técnicas e aplicados na fotodegradação de matéria orgânica como corantes e pesticidas, além da geração fotoeletroquímica de H2. Como resultado espera-se estabelecer com precisão novos protocolos de síntese assistida por micro-ondas, produzindo fotocatalisadores inéditos com elevada atividade frente à radiação visível e com aplicações extremamente relevantes do ponto de vista ambiental.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (3) . Integrantes: Juliana dos Santos de Souza - Coordenador / Dmitry V. Bavykin - Integrante / SOUZA, FLAVIO LEANDRO - Integrante / PONCE DE LEON, C. - Integrante / Paola Corio - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
      Membro: Juliana dos Santos de Souza.
  
  

Prêmios e títulos