Novo reator eletroquímico e uso de biomassa para obtenção de carbono ativo: novos processos para geração de peróxido de hidrogênio

• Processo: 23/12207-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2026
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Robson da Silva Rocha
• Beneficiário: Robson da Silva Rocha
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Lorena
• Pesquisadores associados: Adriano Francisco Siqueira ; Liana Alvares Rodrigues ; Lívia Chaguri e Carvalho
• Assunto(s): Peróxido de hidrogênio Reatores eletroquímicos Resíduos sólidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: carbono ativo | Eletrodo de Difusão Gasosa | peróxido de hidrogênio | reator eletroquímico | Resíduos sólidos | Novos processos para obtenção de H2O2

Resumo

O estudo de geração eletroquímica de H2O2 deve abordar aspectos de síntese dos materiais eletródicos, entendimento da morfologia/composição e atividade desses materiais para geração de H2O2. Nesse sentido, o presente projeto pretende estudar esses dois aspectos, primeiramente, a obtenção de carbono ativo a partir de resíduos sólidos (bagaço de cana-de-açúcar e lodo de estação de tratamento de esgoto), sendo objeto de estudo a pirolise e ativação do carbono para aplicações eletroquímicas. Na sequência, os melhores materiais serão utilizados em estudos para estabelecer a melhor metodologia de geração eletroquímica de H2O2, em diferentes vazões com o objetivo de avaliar a estabilidade química e eletroquímicos dos eletrodos em diferentes condições de geração de H2O2, utilizando célula eletroquímica e novo reator eletroquímio. Os materiais sintetizados com melhores resultados para geração eletroquímica serão caracterizados morfo-estruturalmente para determinação da área superficia/porosidade (BET), morfologia (MEV/EDS), distribuição de tamanho de partículas (TEM), grupos funcionais na superfície (XPS) e estrutura cristalográfica de possíveis elementos oriundos do resíduo original (DRX). A partir das caracterizações será possível entender a relação entre o processo de síntese do carbono ativo, sua influência da estrutura/morfologia e a relação com a atividade eletroquímica para geração de H2O2. Ao final da execução do projeto de pesquisa deverá ser obtido resultados referentes a obtenção do carbono, geração de H2O2 em diferentes escalas, proporcionando informações importantes para a continuidade dos experimentos do grupo de pesquisa, principalmente no desenvolvimento de novos reatores eletroquímicos e o seu aumento de escala de aplicação. (AU)

Publicações científicas

(6)

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

PORTO, TULIO PINHEIRO; LOURENCO, JULIO CESAR; NOGUEIRA, BEATRIZ; DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; SOUTO, ROBSON DA SILVA; SIQUEIRA, ADRIANO FRANCISCO; RODRIGUES, LIANA ALVARES; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; ROCHA, ROBSON DA SILVA. Synthesis of activated carbon from sugarcane bagasse using blends of hydroxides for maximizing reaction targeted at obtaining hydrogen peroxide. BIOMASS & BIOENERGY, v. 191, p. 11-pg., 2024-10-18. (21/12053-8, 23/04230-2, 22/12895-1, 23/07750-7, 22/04058-2, 23/12207-0, 21/14194-8)

ROCHA, ROBSON S.; NOGUEIRA, BEATRIZ; SOUTO, ROBSON S.; LANZA, MARCOS R. V.; RODRIGO, MANUEL A.. New insights on efficient electrochemical production of hydrogen peroxide. Electrochimica Acta, v. 533, p. 12-pg., 2025-09-01. (23/12207-0, 21/13769-7, 23/07750-7, 22/12895-1)

SPERANDIO, D. C.; LOURENCO, J. C.; NOGUEIRA, B.; KRONKA, M. S.; FORTUNATO, G. V.; SIQUEIRA, A. F.; DE SIERVO, A.; RODRIGUES, L. A.; RODRIGO, M. A.; LANZA, M. R. V.; et al. Carbon powder from sugarcane bagasse: Controlled synthesis for on-demand H2O2 electrogeneration. RENEWABLE ENERGY, v. 244, p. 13-pg., 2025-05-01. (19/04421-7, 21/13769-7, 23/12207-0, 17/23464-3, 22/12895-1, 21/12053-8)

BOLDRIN, FLAVIO HENRIQUE COVOLAM; DE ANDRADE, LAILA GAZEL; TESSARO, IKARO; DA SILVA, BRUNO HENRIQUE BAENA; SOUTO, ROBSON DA SILVA; DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; ROCHA, ROBSON DA SILVA; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; RODRIGUES, LIANA ALVARES. Development of a new carbon xerogel/ZnO/BaSnO3 photocatalyst for solar and visible light photodegradation of salicylic acid. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 50, n. 24, p. 21-pg., 2024-12-05. (22/04058-2, 23/12207-0, 22/12895-1)

DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; LOURENCO, JULIO CESAR; ROCHA, ROBSON DA SILVA; RODRIGUES, LIANA ALVARES; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS. Using gas diffusion electrodes produced from tannin-cellulose carbon xerogel for sustainable H2O2 electrogeneration. Electrochimica Acta, v. 548, p. 12-pg., 2026-02-01. (21/12053-8, 22/04058-2, 23/12207-0, 22/12895-1)

TESSAROA, IKARO; BOLDRINA, FLAVIO HENRIQUE COVOLAM; DA SILVAA, BRUNO HENRIQUE BAENA; MASCARENHAS, CAMILLA GOMES; PINHEIRO, LUIZA FONSECA; DOS SANTOS, PAULA MARIA RAFAELA MARCELINO; DE ARRUDA, GABRIEL LEDA; DE CARVALHO, ANA KARINE FURTADO; ROCHA, ROBSON DA SILVA; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; et al. Engineering a carbon xerogel/ZnO/Cu2-xS photocatalyst for efficient solar and visible-driven degradation of salicylic acid. JOURNAL OF WATER PROCESS ENGINEERING, v. 77, p. 23-pg., 2025-09-01. (24/16472-3, 22/12895-1, 23/12207-0, 25/00035-6)