Application of electrochemical process/advanced oxidation process for degradation of Organophosphorus Pesticides and identification of degradation by-products

• Grant number: 10/07525-3
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Doctorate (Direct)
• Start date: July 01, 2010
• End date: August 31, 2014
• Field of knowledge: Engineering - Sanitary Engineering - Water Supply and Wastewater Treatment
• Principal Investigator: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Grantee: Suellen Aparecida Alves
• Host Institution: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brazil
• Associated scholarship(s): 13/05640-8 - Study of electroactivity of doped diamond electrodes with different levels of boron doping using scanning electrochemical microscopy, BE.EP.DD

Abstract

A cultura da batata recebe altas doses de pesticidas e tal prática leva à contaminação de águas superficiais, subterrâneas e solo. Pesquisas nacionais apontam que os pesticidas são a segunda causa de contaminação de tais matrizes ambientais no país. Este trabalho apresenta como foco o estudo da eletrogeração de peróxido de hidrogênio (H2O2) utilizando eletrodos de difusão gasosa de carbono com a modificados ou não com catalisadores, visando a máxima concentração de H2O2. Os melhores catalisadores serão aplicaddos na eletrogeração de H2O2 para a degradação dos pesticidas organofosforados: clorpirofós e metil-paration, utilizando diversas tecnologias de POA (Processos Oxidativos Avançados) de forma conjugada aos processos eletroquímicos. Neste contexto, os POA conjugados aos processos eletroquímicos apresentam-se como uma alternativa viável de tratamento para águas contaminadas com pesticidas, pois devido ao alto potencial de mineralização dos poluentes orgânicos, levam à formação de dióxido de carbono, água e ânions inorgânicos, ou seja, minimizam qualquer formação de resíduos. A eficiência do processo de descontaminação será avaliada pelas concentrações iniciais e finais dos pesticidas Clorpirifós e metil-paration, que serão utilizados como compostos-modelo deste trabalho. As técnicas analíticas empregadas para quantificação dos compostos serão a cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas, cromatografia líquida de alta eficiência, cromatografia de íons e a medida de concentração de carbono orgânico total. A eficiência de cada processo de tratamento estudado será avaliada pela cinética de degradação dos compostos, bem como a formação de espécies intermediárias de degradação. Os mecanismos de degradação serão determinados, e os valores de COT, antes e após passar pelo sistema POA/Eletroquímico também serão avaliados. Com o desenvolvimento deste projeto espera-se obter os melhores resultados experimentais de degradação de organofosforados aliados aos menores custos de tratamento, operação segura e mineralização total do poluente.

Scientific publications

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ALVES, S. A.; MIGLIORINI, F. L.; BALDAN, M. R.; FERREIRA, N. G.; LANZA, M. R. V.; DICK, LFP; STULP, S; DECARVALHO, LM; NASCIMENTO, PC; ARGUELLO, J; et al. Electrochemical and Morphology Study of the BDD/Ti Electrodes with Different Doping Levels. 18 SIMPOSIO BRASILEIRO DE ELETROQUIMICA E ELETROANALITICA (XVIII SIBEE), v. 43, n. 1, p. 7-pg., 2012-01-01. (10/07525-3)

Academic Publications

(References retrieved automatically from State of São Paulo Research Institutions)

ALVES, Suellen Aparecida. Electrochemical removal of organophosphates insecticides methyl parathion and clorpyrifos using boron-doped diamond electrodes. 2014. Doctoral Thesis - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT) São Carlos.