O tema principal de nossas pesquisas gira em torno dos "contaminantes emergentes". Os contaminantes emergentes são substâncias, na maioria de origem antrópica, que podem apresentar algum risco ao meio ambiente e a saúde humana, mas que não estão incluídos nas legislações e programas de monitoramento de rotina. Esses compostos podem ser fármacos, pesticidas, retardantes de chama, substâncias contidas em produtos de higiene pessoal, hormônios, entre várias outros.
Os modelos de tratamento convencionais nas estações de tratamento de água e esgoto não contemplam processos capazes de remover ou eliminar esses contaminantes. E é por isso que os nossos esforços estão no desenvolvimento de tecnologias capazes de eliminar completamente essas substâncias utilizando-se dos "processos oxidativos avançados". Os processos oxidativos avançados são baseados na geração de espécies químicas altamente reativas (como radicais hidroxila e sulfato), capazes de atacar as moléculas estáveis dos contaminantes emergentes, degradando-os.
Entre essas tecnologias, temos empregado métodos fotoeletroquímicos, eletroquímicos e a ativação do peroximonosulfato.
Assim, temos desenvolvido novos materiais catalíticos funcionais baseados em eletrodos de nanotubos de TiO2, membranas poliméricas eletrofiadas e de nanocelulose bacteriana, por exemplo.
Recentemente tivemos um projeto aprovado visando a geração simultânea de hidrogênio, um combustível verde, simultaneamente à degradação dos contaminantes.
Além disso, também estamos trabalhando em uma linha de pesquisa nova, de caracterização química de produtos apícolas e meliponícolas, ligadas à inserção no projeto NAPI ABELHAS.
Uma das aplicações é num sistema combinado de fotoeletrocatálise com ativação do PMS. Isso é possível por um fotoânodo que seja capaz de ser fotoativado por luz e ao mesmo tempo catalisar a conversão do PMS.
Também temos investigado a incorporação de catalisadores (como o Co3O4) em pó em membranas poliméricas (como o PVA, barato e biodegradável) produzidas por eletrofiação.
Uma célula eletroquímica é capaz de promover simultaneamente reações de oxidação (no ânodo) e de redução (no cátodo). Assim, é possível oxidar um contaminante emergente para reduzir sua toxicidade gerando CO2 e H2O no ânodo; e aproveitar os elétrons gerados para reduzir íons H+ para produzir gás hidrogênio (H2) ou reduzir o nitrogênio (N2) para produzir amônia (NH3). A amônia é uma molécula que pode ser usada como fertilizante ou pode ser convertida em hidrogênio.
Esta linha de pesquisa está ligada à atuação como pesquisador do NAPI Abelhas. Entre os projetos atuais estão a caracterização da própolis (azul) da abelha sem ferrão mandaçaia e comparação de propriedades de méis de abelhas sem ferrão.
Nesta linha de pesquisa, desenvolvemos materiais (nano)estruturados para diversas aplicações utilizando técnicas químicas e bioprocessos.
Por exemplo, o desenvolvimento de nanopartículas de óxidos de cobre, obtidas por síntese verde com bioextratos, para aplicações antifúngicas. Outro exemplo, a incorporação de óxidos mistos de Fe e Co em nanocelulose bacteriana para aplicações em tratamento de contaminantes por ativação de peroximonosulfato.
NanoBioCell - Grupo de Pesquisa em Nanocompósitos Bioativos e Multifuncionais
(UTFPR-DV)
GIPeFEA - Grupo Interdisciplinar de Pesquisa em Fotoquímica e Eletroquímica Ambiental
(Unioeste-Toledo)