Designação do projeto | Novel metallic NANOparticles on NANOstructured supports for oxyanion CATalytic REDuction in water

Acrónimo | NanoCatRed

Código do projeto | NORTE-01-0247-FEDER-045925

Objetivo principal| Proteger o ambiente e promover a eficiência dos recursos

Região de intervenção | NORTE

Entidade beneficiária | ADVENTECH - ADVANCED ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES, LDA

Entidade beneficiária | FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO

Entidade beneficiária | INTERNATIONAL IBERIAN NANOTECHNOLOGY LABORATORY

 

 

Data de aprovação | 19-06-2020

Data de início | 01-06-2020
Data de conclusão | 31-05-2023

Custo total elegível | 858.499,56 EUR

Apoio financeiro da União Europeia | FEDER – 610.978,87 EUR

                                                                       | Orçamento de Estado – 151.083,88 EUR

 

 

 

Objetivo e Atividades:

O projeto NanoCatRed é uma iniciativa multidisciplinar envolvendo os tópicos nanomateriais, nanotecnologias e tecnologias para o tratamento de água.

O principal objetivo é o desenvolvimento de catalisadores nanoestruturados com propriedades que permitirão atingir um novo patamar de atividade durante a hidrogenação de contaminantes inorgânicos em água (nitratos, bromatos e percloratos). A estratégia proposta envolve a combinação da síntese de novas nanopartículas metálicas e a preparação de suportes nanoestruturados que permitirão melhorar a atividade catalítica das fases metálicas. Os catalisadores que apresentarem maior eficácia nos ensaios de pequena escala serão selecionados para os testes numa unidade piloto à escala laboratorial, utilizando águas reais. A unidade piloto permitirá avaliar a capacidade dos catalisadores em obter águas tratadas com níveis de contaminação inferiores aos permitidos pelas autoridades relevantes.

 

Para mais informações sobre o nosso projeto, descarregue a brochura, a monofolha ou assista o vídeo abaixo.

 

 

  

Resultados esperados/Atingidos:

Consolidação do conceito de hidrogenação catalítica na presença de nanocatalisadores como uma aplicação prática para a remoção de oxianiões das águas.

Tecnologia inovadora baseada em nano-estruturas catalíticas para a remoção de poluentes aniónicos oxigenados de águas superficiais e subterrâneas sem recurso à concentração destes em efluentes secundários;

Publicação dos principais resultados em revistas especializadas com arbitragem em open-access, incluindo colaborações entre os parceiros académicos e industriais;

Materiais promocionais para divulgação dos principais resultados do projeto para rápida inserção da tecnologia final no mercado especializado.

 

 

 

Artigos publicados no âmbito do projeto:

• A. Sofia G. G. Santos, João Restivo, Carla A. Orge, M. Fernando. R. Pereira e O. Salomé G. P. Soares. "Influence of organic matter formed during oxidative processes in the catalytic reduction of nitrate" Journal of Environmental Chemical Engineering, 2021, 9, 105545;
• A. Sofia G. G. Santos, João Restivo, Carla A. Orge, M. Fernando R. Pereira e O. Salomé G. P. Soares. "Nitrate Catalytic Reduction over Bimetallic Catalysts: Catalyst Optimization" Journal of Carbon Research C 2020, 6, 78;
• João Restivo, O. Salomé G. P. Soares e M. Fernando. R. Pereira. “Processing Methods Used in the Fabrication of Macrostructures Containing 1D Carbon Nanomaterials for Catalysis” Processes, 2020, 8, 1329; DOI: 10.3390/pr8111329
• João Restivo, O. Salomé G. P. Soares, Carla A. Orge and M. Fernando R. Pereira. "Towards the efficient reduction of perchlorate in water using rhenium-noble metal bimetallic catalysts supported on activated carbon" Journal of Environmental Chemical Engineering, 2021, 9, 6, 106397. https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.106397
• Santos, A. Sofia G. G., et al. “Synthesis of Monometallic Macrostructured Catalysts for Bromate Reduction in a Continuous Catalytic System.” Environmental Technology, May 2022, pp. 1–16, http://doi:10.1080/09593330.2022.2074319. 
• José R. M. Barbosa, Juliana P. S. Sousa, João Restivo, Manuel F. R. Pereira and Olívia S. G. P. Soares “Palladium Impregnation on Electrospun Carbon Fibers for Catalytic Reduction of Bromate in Water”. Processes 10 (2022) 458, https://doi.org/10.3390/pr10030458 
• João M. Cunha Bessa da Costa, José R. Monteiro Barbosa, João Restivo, Carla A. Orge, Anabela Nogueira, Sérgio Castro-Silva, M. Fernando R. Pereira and O. Salomé G. P. Soares. “Engineering of Nanostructured Carbon Catalyst Supports for the Continuous Reduction of Bromate in Drinking Water.” C, vol. 8, no. 2, Mar. 2022, p. 21, https://doi.org/10.3390/c8020021.
• Sofia G.G. Santos, João Restivo, Carla A. Orge, M. Fernando R. Pereira, O. Salomé G.P. Soares “Design of macrostructured bimetallic MWCNT catalysts for multi-phasic hydrogenation in water treatment with pre- and post-coating metal phase impregnation” Applied Catalysis A, General 643 (2022) 118790, https://doi.org/10.1016/j.apcata.2022.118790
• A.S.G.G. Santos, J. Restivo, C.A. Orge, M.F.R. Pereira, O.S.G.P. Soares, Catalytic Hydrogenation of Nitrate over Immobilized Nanocatalysts in a Multi-Phase Continuous Reaction System: System Performance, Characterization and Optimization, Processes. 11 (2023) 2692. https://doi.org/10.3390/pr11092692
• A.S.G.G. Santos, L.P.L. Gonçalves, C.A. Orge, Y. V Kolen’ko, L.M. Salonen, M.F.R. Pereira, O.S.G. P. Soares, Efficient liquid-phase hydrogenation of bromate over nanosized Pd catalysts supported on TpBD-Me2 covalent organic framework, Catal. Today. 418 (2023) 114074. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2023.114074.
• J.P. Troutman, J. Restivo, H. Ha, B. Z.H. Bajalan, C.E. Brady, J.M.B.Costa, C. Vigil-Hernandez, and J.R.M. Barbosa, C.A. Orge, M.F.R. Pereira, S. Humphrey, G. Henkelman, C.J. Werth, O.S.G.P. Soares, Design of Nanostructured Bimetallic Catalysts for the Cost-Efficient Reduction of Bromate in Drinking Water (under submission)

 

Apresentação pública dos trabalhos realizados:

• Sofia G. G. Santos, João Restivo, Carla A. Orge, M. Fernando R. Pereira, O. Salomé G. P. Soares, “Catalytic reduction of inorganic species formed during ozonation of organic contaminants”, 11th International Conference on Environmental Catalysis (ICEC 2020), Manchester (UK) (Online) 6 - 9 September, 2020. (Poster)
  
• Sofia G. G. Santos, João Restivo, Carla A. Orge, M. Fernando R. Pereira and O. Salomé G. P. Soares, "Organic matter influence during catalytic reduction of inorganic contaminants", EuroNanoForum 2021 international online conference, 5 - 6 may, 2021. (Poster)
• José R.M. Barbosa, J. P. S. Sousa, João Restivo, M. Fernando R. Pereira e O. Salomé G. P. Soares, "Bromate catalytic reduction over palladium catalysts supported on carbon nanofibers", EuroNanoForum 2021 international online conference, 5 a 6 de maio de 2021 (Poster).
• João M. C. B. Costa, João Restivo, Carla A. Orge, Manuel F.R. Pereira e Olívia S.G.P. Soares, "Bromate reduction in natural drinking water over nanocatalysts", 14rd Encontro de Investigação Jovem (IJUP) (Portugal), 5 a 7 de maio de 2021 (Online) (Oral).
  
• João M. C. B. Costa, João Restivo, Carla A. Orge, Manuel F.R. Pereira, Olívia S.G.P. Soares, "Bromate reduction in natural drinking water over nanocatalysts", Doctoral Congress of Engineering, 2021 international online conference, 28.29 june, 2021. (Oral)
• Sofia G. G. Santos, João Restivo, Carla A. Orge, M. Fernando R. Pereira and O. Salomé G. P. Soares, "Nitrate catalytic reduction formed during ozonation of organic contaminants", Doctoral Congress of Engineering, 2021 international online conference, 28 – 29 june, 2021. (Oral)
  
• João M. C. B. Costa, José R. M. Barbosa, João Restivo, Carla A. Orge, Anabela Nogueira, Sérgio Castro-Silva, Manuel F.R. Pereira, Olívia S.G.P. Soares "Bromate reduction in natural drinking water over nanocatalysts" UT Austin Portugal 2021 Annual Conference, 20-21 October, 2021 (Online) 
• Dinis C. Mota, A. Sofia G. G. Santos, Juliana P. S. Sousa, João Restivo, Manuel F. R. Pereira, O. Salomé G. P. Soares "Pd-Cu based metal oxides for catalytic reduction of nitrate in water" XI National Meeting on Catalysis and Porous Materials (XI ENCMP) and the II Meeting of the Carbon Group (II RGC), 9 - 10 December 2021 (Online) (Poster) 
• João M. C. B. Costa, José R. M. Barbosa, João Restivo, Carla A. Orge, Anabela Nogueira, Sérgio Castro-Silva, Manuel F.R. Pereira, Olívia S.G.P. Soares “Bromate reduction in natural drinking water over nanocatalysts” XI National Meeting on Catalysis and Porous Materials (XI ENCMP) and the II Meeting of the Carbon Group (II RGC) and the II Meeting of the Carbon Group (II RGC), 9 - 10 December 2021 (Online) (Poster) 
• José R. M. Barbosa, Juliana P. S. Sousa, João Restivo, Manuel F. R. Pereira, Olívia S. G. P. Soares “Bromate catalytic reduction over palladium supported on electrospun carbon fibers” XI National Meeting on Catalysis and Porous Materials (XI ENCMP) and the II Meeting of the Carbon Group (II RGC), 9 - 10 December 2021 (Online) (Poster) 
• João Restivo, Olívia S. G. P. Soares, Carla A. Orge, Manuel F. R. Pereira “Perchlorate reduction over bimetallic rhenium heterogeneous catalysts and optimization of the metallic phase composition” XI National Meeting on Catalysis and Porous Materials (XI ENCMP) and the II Meeting of the Carbon Group (II RGC), 9 - 10 December 2021 (Online) (Poster) 
• A. Sofia G. G. Santos, João Restivo, Carla A. Orge, M. Fernando R. Pereira, O. Salomé G. P. Soares “Monometallic macrostructured catalysts for bromate conversion: influence of active metal phase distribution” XI National Meeting on Catalysis and Porous Materials (XI ENCMP) and the II Meeting of the Carbon Group (II RGC), 9 - 10 December 2021 (Online) (Poster)  
• Dinis C. Mota, A. Sofia G. G. Santos, Juliana P. S. Sous, João Restivo, Manuel F. R. Pereira and O. Salomé G. P. Soares, “Catalytic reduction of nitrate in water using Pd-Cu based metal oxides”, 15rd Encontro de Investigação Jovem (IJUP) (Portugal), 4 -6 may 2022 (Poster)
• Sofia G. G. Santos, João Restivo, Carla A. Orge, M. Fernando R. Pereira, O. Salomé G. P. Soares, “Influence of active metal phase distribution on bromate catalytic reduction with macrostructured catalysts” 9th International Symposium on Carbon for Catalysis, CarboCat-IX, Zaragoza (Spain) 28 -30 June 2022. (Poster)
• João Costa, José Barbosa, João Restivo, Carla Orge, Anabela Nogueira, Sérgio Silva, Manuel Pereira and Olívia Soares, “Nanocatalysts supported on carbon nanotubes for bromate reduction in natural drinking water”, 21st Carbon 2022, London (United Kingdom) 3-8 July 2022 (Oral).
• O.S.G.P. Soares, A.S.G.G. Santos, J. Restivo, C.A. Orge, M.F.R. Pereira, “Continuous catalytic integrated system for the simultaneous removal of organic and inorganic pollutants” 5th Iberoamerican conference on advanced oxidation technologies (CIPOA 2022), Cusco (Peru) 7 -11 November 2022. (Oral).
• A.S.G.G. Santos, A.R.L.T. Ribeiro, J. Restivo, C.A. Orge, M.F.R. Pereira, O.S.G.P. Soares, “Continuous catalytic integrated treatment for organic and inorganic species abatement”, Europacat 2023 – 15th European Congress on Catalysis (Prague, Czech Republic), 27 august to 1 spetember , 2023 (Poster)

 

Participação em outros eventos:

• Sérgio Silva "NanoCatRed: Novel nanomaterials for treating water pollution", Encontro com a Ciência e Tecnologia em Portugal 2021, na Sessão "Better prepared: Strengthening societies through international scientific collaboration" organizada pela UTAustin Portugal, 28 a 30 de junho de 2021, Portugal. 
• UT Austin Portugal 2020 Annual Conference 
• UT Austin Portugal 2021 Annual Conference
  
• UT Austin Portugal 2023 Annual Conference

 

Teses de Mestrado:

• Costa, João (2021) "Redução de bromato em efluentes reais com recurso a nanocatalisadores", Tese de Mestrado em Engenharia do Ambiente, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.