A água é um recurso escasso e imprescindível para a sobrevivência dos seres humanos bem como para o seu desenvolvimento/evolução. Contudo, as fontes de água são constantemente submetidas à ações humanas que resultam em sua poluição. As principais fontes de poluição da água se devem a processos industriais que introduzem contaminantes em corpos d’água, tais como farmacêuticas e têxteis. Portanto, muitas abordagens para tratamento de água estão sendo estudadas, incluindo métodos biológicos e físico-químicos. Recentemente, a tecnologia baseada em processos avançados de oxidação (AOPs) tem sido utilizada como uma ferramenta eficiente para a mineralização de contaminantes. Entre eles, encontramos a foto-, piezo- e piezofotocatálise heterogêneas que utilizam de materiais que na presença de luz e/ou excitação mecânica são capazes de produzir espécies químicas altamente reativas capazes de realizar a oxidação de moléculas orgânicas, como as presentes em efluente da indústria têstil e farmacêutica. Assim, neste projeto, nos propomos a desenvolver catalisadores heterogêneos nanoestruturados à base de BiFeO3 e BaTiO3 a partir de técnicas de síntese únicas encontradas no GDDM-UEM e investigar a influência destas técnicas de síntese nas propriedades estruturas, microsestruturais, ferroicas e espectroscópicas destes materiais. Como este catalisadores serão sintetizados em condições metaestáveis (criomoagem),  e possuirão assim elevada densidade de defeitos estruturais e alto nível de nanoestruturação, ganhos expressivos em sua eficiência catalítica na degradação de compostos orgânicos de interesse são esperadas. Não menos importante, a formação de recursos humanos altamente qualificados em nível de graduação e pós-graduação também será realizada neste projeto.

Alguns materiais obtidos ou submetidos à condições extremas, como altas temperaturas e pressões, podem assumir estados metaestáveis peculiares nos quais suas propriedades físicas são extremamente alteradas. Neste projeto, multiferroicos nanoestruturados serão obtidos por rotas metaestáveis (tratamento térmico ultra rápido e criomoagem), serão estudados e terão suas propriedades ferroicas otimizadas com vistas a aplicações práticas. Pós cerâmicos nanoestruturados, com níveis de microdeformação interna (micro-strain) elevados e controlados, serão obtidos e caracterizados por técnicas de análise estrutural, microestrutural, espectroscópicas e ferroicas pertinentes, e suas potencialidades para aplicações práticas em catálise heterogênea serão apontadas e discutidas. Como os materiais (à base de BiFeO3 e BaTiO3) serão produzidos em condições extremas, e possuirão elevado grau de microdeformação interna, consideráveis mudanças em suas propriedades e comportamento físico são esperadas. A formação de recursos humanos altamente qualificados em nível de graduação e pós-graduação também está contemplada nesta proposta.