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O objetivo deste projecto consiste no desenvolvimento de um processo inovador que elimine em simultâneo poluentes orgânicos e inorgânicos presente nas águas e águas residuais. As espécies inorgânicas são formadas normalmente durante a oxidação de compostos orgânicos, e a remoção de compostos orgânicos e inorgânicos requer diferentes tecnologias. Para tal, tecnologias integradas de ozonização e redução na presença de catalisadores estáveis e selectivos na forma estruturada serão consideradas. Particular atenção será dada aos poluentes orgânicos, compostos modelo, cuja sua oxidação leve à formação de espécies inorgânicas em solução, principalmente iões bromato e nitrato. A equipa de investigação tem demostrado ter conhecimentos nesta área através da publicação de inúmeros artigos em revistas ISI e participação em projectos com financiamento Europeu e nacional (MONACAT, CLEANWATER, FREECATS, NANO/NTec-CA/0122/2007, NEPCAT). O desenvolvimento de catalisadores e suportes com materiais de carbono como nanotubos de carbono, óxido de grafeno, materiais de carbono mesoporosos, com propriedades texturais e superficiais específicas, principalmente na forma de pó, para purificação de águas e tratamento de águas residuais através de processos de oxidação avançada tem sido extensivamente estudado pela equipa de investigação. Contudo, para aplicações industriais é necessário incorporar os catalisadores em estruturas macroscópicas de forma a garantir a segurança ambiental e fácil reutilização dos catalisadores. A utilização de catalisadores imobilizados é vantajosa em reatores contínuos, pois problemas como queda de pressão, obstrução ou mal distribuição do fluxo são evitados. Desta forma, e como uma possível solução para uma aplicação mais próxima do real, o principal objectivo deste projecto consiste em passar os catalisadores mais promissores (selecionados de acordo com o nosso extenso conhecimento e resultados obtidos nos últimos anos) para suportes macroestruturados, como m  |
Resumo
O objetivo deste projecto consiste no desenvolvimento de um processo inovador que elimine em simultâneo poluentes orgânicos e inorgânicos presente nas águas e águas residuais. As espécies inorgânicas são formadas normalmente durante a oxidação de compostos orgânicos, e a remoção de compostos orgânicos e inorgânicos requer diferentes tecnologias. Para tal, tecnologias integradas de ozonização e redução na presença de catalisadores estáveis e selectivos na forma estruturada serão consideradas. Particular atenção será dada aos poluentes orgânicos, compostos modelo, cuja sua oxidação leve à formação de espécies inorgânicas em solução, principalmente iões bromato e nitrato. A equipa de investigação tem demostrado ter conhecimentos nesta área através da publicação de inúmeros artigos em revistas ISI e participação em projectos com financiamento Europeu e nacional (MONACAT, CLEANWATER, FREECATS, NANO/NTec-CA/0122/2007, NEPCAT). O desenvolvimento de catalisadores e suportes com materiais de carbono como nanotubos de carbono, óxido de grafeno, materiais de carbono mesoporosos, com propriedades texturais e superficiais específicas, principalmente na forma de pó, para purificação de águas e tratamento de águas residuais através de processos de oxidação avançada tem sido extensivamente estudado pela equipa de investigação. Contudo, para aplicações industriais é necessário incorporar os catalisadores em estruturas macroscópicas de forma a garantir a segurança ambiental e fácil reutilização dos catalisadores. A utilização de catalisadores imobilizados é vantajosa em reatores contínuos, pois problemas como queda de pressão, obstrução ou mal distribuição do fluxo são evitados. Desta forma, e como uma possível solução para uma aplicação mais próxima do real, o principal objectivo deste projecto consiste em passar os catalisadores mais promissores (selecionados de acordo com o nosso extenso conhecimento e resultados obtidos nos últimos anos) para suportes macroestruturados, como monólitos, e avaliar a sua actividade na oxidação e redução em modo contínuo. Diferentes processos de imobilização serão considerados com o objectivo de desenvolver novos catalisadores estruturados com elevada actividade catalítica, selectividade e tempo de vida. A deposição da fase ativa no suporte estruturado permite a aplicação dos conceitos de engenharia de design de catalisadores, e embora as bases gerais de preparação já estejam estabelecidas, há muitos aspectos ainda a melhorar, tornando esta investigação num tópico de interesse. A degradação dos poluentes orgânicos seleccionados através da ozonização catalítica e a remoção de nitratos e bromatos por redução catalítica na presença de catalisadores estruturados será estudada individualmente em reatores contínuos. Após estarem seleccionadas as condições experimentais óptimas de oxidação e redução, o objectivo final é integrar os dois reatores removendo em simultâneo poluentes orgânicos e inorgânicos no mesmo processo em modo continuo. |