Degradação eletroquímica de compostos orgânicos poluentes utilizando eletrodo tridimensional de CVR/PbO2

• Processo: 12/04168-0
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de agosto de 2013 - 31 de julho de 2015
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Luis Augusto Martins Ruotolo
• Beneficiário: Luis Augusto Martins Ruotolo
• Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Tratamento de águas residuárias Efluentes industriais Poluição ambiental Técnicas eletroquímicas Compostos orgânicos Degradação de resíduos químicos Agrotóxicos

Resumo

Os problemas causados pela crescente contaminação ambiental por pesticidas vêm despertando interesses de pesquisadores, de autoridades e da população, uma vez que seus efeitos estão cada vez mais presentes no cotidiano. Uma forma de se evitar a contaminação ambiental é através do tratamento de efluentes industriais, o que é feito, em muitos casos, empregando-se processos biológicos. Entretanto, algumas categorias de compostos, entre eles muitos pesticidas, são refratárias a este tipo de tratamento e requerem a utilização de novas técnicas. Nesse contexto, a tecnologia eletroquímica surgiu como uma alternativa ambientalmente compatível e com vantagens como eliminação de transporte e estocagem de produtos químicos perigosos, diminuição da mão-de-obra e facilidade de automatização. No entanto, para o uso efetivo da tecnologia eletroquímica para o tratamento de efluentes industriais alguns obstáculos ainda devem ser superados, sendo o principal deles a restrição de transporte de massa decorrente da baixa concentração dos compostos nestes efluentes, o que afeta a eficiência de corrente (EC) levando a um consumo energético elevado (CE). Visando superar esta dificuldade e minimizar CE, propõe-se neste projeto estudar a oxidação de compostos orgânicos utilizando um eletrodo tridimensional de carbono vítreo reticulado (CVR) recoberto com PbO2 como material eletroativo. Em uma primeira etapa será feito o desenvolvimento da técnica de eletrodeposição do PbO2 sobre o CVR. Nesta etapa pretende-se estudar o efeito da densidade de corrente, temperatura e vazão sobre a qualidade e uniformidade do depósito obtido. Em uma segunda etapa será estudada a degradação de pesticidas utilizando o CVR/PbO2 em um reator de fluxo. A cinética de oxidação será avaliada através da redução da demanda química de oxigênio e do carbono orgânico total em função das variáveis de processo, tais como, densidade de corrente, velocidade de escoamento, pH, temperatura e concentração de íons cloreto. Essas variáveis foram escolhidas porque têm efeito direto sobre a transferência de elétrons e transporte de massa que controlam o processo de oxidação eletroquímica. A partir destes resultados e usando-se planejamento fatorial Box-Behnken, a eficácia do reator eletroquímico será avaliada através da cinética da reação, EC e CE. Compostos intermediários formados durante a reação de oxidação eletroquímica serão identificados e quantificados por cromatografia líquida acoplada com espectrômetro de massa. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

OLIVEIRA, KAIQUE S. G. C.; FARINOS, ROSIMEIRE M.; VEROLI, ALYNE B.; RUOTOLO, LUIS A. M. Electrochemical incineration of glyphosate wastewater using three-dimensional electrode. ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY, JUN 2019. Citações Web of Science: 0.

FARINOS, ROSIMEIRE M.; RUOTOLO, LUIS A. M. Comparison of the electrooxidation performance of three-dimensional RVC/PbO2 and boron-doped diamond electrodes. Electrochimica Acta, v. 224, p. 32-39, JAN 10 2017. Citações Web of Science: 18.

FARINOS, ROSIMEIRE M.; RUOTOLO, LUIS A. M. Three-dimensional anodes prepared by electrodeposition of -PbO2 onto reticulated vitreous carbon with different porosities. Journal of Materials Research, v. 31, n. 20, p. 3168-3178, OCT 2016. Citações Web of Science: 1.

BRITTO-COSTA, PEDRO H.; RUOTOLO, LUIS A. M. Optimization of copper electrowinning from synthetic copper sulfate solution using a pulsed bed electrode. HYDROMETALLURGY, v. 150, p. 52-60, DEC 2014. Citações Web of Science: 1.