Degradação dos desreguladores endócrinos carbofurano, metilparabeno e propilparabeno via H2O2 eletrogerado e processos associados (H2O2 eletrogerado/UV, eletro-Fenton e fotoeletro-Fenton)

• Processo: 16/19612-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de abril de 2017
• Vigência (Término): 31 de julho de 2022
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Beneficiário: Paulo Jorge Marques Cordeiro Junior
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/10118-0 - Estudo e aplicação da tecnologia eletroquímica para a análise e a degradação de interferentes endócrinos: materiais, sensores, processos e divulgação científica, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/13088-7 - Eletrodos de difusão de gasosa modificado aplicado na degradação de poluentes orgânicos em um reator eletroquímico de fluxo, BE.EP.DD
• Assunto(s): Eletro-oxidação Reatores eletroquímicos Parabenos Peróxido de hidrogênio Cobalto Nióbio Espectroscopia ultravioleta Cromatografia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Degradação de Desreguladores Endócrinos | Eletrogeração de Peróxido de Hidrogênio | Eletroquímica Aplicada | Processos Eletroquímicos Oxidativos Avançados | Reatores Eletroquímicos | Técnicas Avançadas de Tratamento de Águas Residuárias

Resumo

Dos principais problemas ambientais que a sociedade enfrenta, a contaminação dos corpos aquáticos é uma das mais graves, principalmente devido aos micropoluentes presentes, que mesmo em baixíssimas concentrações acarretam vários problemas para os seres vivos. Dentre estes poluentes, destaca-se os desreguladores endócrinos, por serem substâncias que podem interferir no sistema endócrino, ocasionando alterações nos hormônios em animais e doenças como endometriose e câncer de mama e próstata em humanos. Os desreguladores endócrinos carbofurano, metilparabeno e propilparabeno, devido a suas elevadas solubilidades em água, alta toxicidade e bioacumulação, contribuem consideravelmente para a poluição de corpos aquáticos. Visando o tratamento de efluentes industriais, principal fonte de contaminação aquática, destacam-se os processos oxidativos avançados, que por meio da geração de radicais hidroxilas (HO*), são capazes de degradar compostos orgânicos em compostos inócuos. Um dos precursores dos radicais hidroxilas é o peróxido de hidrogênio (H2O2), o qual pode ser eletrogerado in situ utilizando-se os Eletrodos de Difusão Gasosa (EDG). Os eletrodos do tipo EDG propiciam uma maior eficiência em relação aos processos convencionais para a eletrogeração do H2O2, principalmente quando estes apresentam modificações com compostos metálicos. Os eletrocatalisadores a base de metais que podem ser utilizados são cobalto e nióbio, na forma de complexos metálicos devido a sua atividade redox e estabilidade química. Desta forma, o presente projeto tem como objetivo realizar a síntese e caracterização de complexos de cobalto e nióbio, aplicando-os nos eletrodos de difusão gasosa visando a eletrogeração de H2O2. Posteriormente, as melhores condições obtidas serão aplicadas na degradação dos desreguladores endócrinos carbofurano, metilparabeno e propilparabeno, em uma célula de bancada e em um reator eletroquímico de fluxo. O monitoramento da etapa de degradação será realizado utilizando as técnicas de espectroscopia no UV/Visível, cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), cromatografia líquida acoplada com espectrômetro de massas (LC-MS), cromatografia de íons (IC) e teor de carbono orgânico total (TOC). (AU)

Publicações científicas

(15)

(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)

MARQUES CORDEIRO-JUNIOR, PAULO JORGE; MARTINS, ALYSSON STEFAN; SANTANA PEREIRA, GEORGE BUENO; ROCHA, FILLIPE VIEIRA; RODRIGO RODRIGO, MANUEL ANDRES; DE VASCONCELOS LANZA, MARCOS ROBERTO. Bisphenol-S removal via photoelectro-fenton/H2O2 process using Co-porphyrin/Printex L6 gas diffusion electrode. Separation and Purification Technology, v. 285, p. 13-pg., 2022-03-15. (20/13088-7, 19/11242-1, 17/10118-0, 16/04201-9, 14/50945-4, 16/01937-4, 17/13123-4, 16/19612-4)

MARQUES CORDEIRO-JUNIOR, PAULO JORGE; KRONKA, MATHEUS SCHIAVON; GOULART, LORENA ATHIE; VERISSIMO, NATHALIA CAROLINA; MASCARO, LUCIA HELENA; DOS SANTOS, MAURO COELHO; BERTAZZOLI, RODNEI; DE VASCONCELOS LANZA, MARCOS ROBERTO. Catalysis of oxygen reduction reaction for H2O2 electrogeneration: The impact of different conductive carbon matrices and their physicochemical properties. JOURNAL OF CATALYSIS, v. 392, p. 56-68, DEC 2020. (16/08760-2, 16/01937-4, 17/10118-0, 16/19612-4, 14/50945-4, 17/23464-3, 11/14314-1)

GROMBONI, MURILO FERNANDO; MARQUES CORDEIRO-JUNIOR, PAULO JORGE; CORRADINI, PATRICIA GON; MASCARO, LUCIA HELENA; DE VASCONCELOS LANZA, MARCOS ROBERTO. One-step preparation of Co2V2O7: synthesis and application as a Fenton-like catalyst in a gas diffusion electrode. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 24, n. 17, p. 14-pg., 2022-03-30. (19/00288-0, 18/16401-8, 17/10118-0, 14/50945-4, 14/50249-8, 16/19612-4)

SOUTO, ROBSON DA SILVA; DE SOUZA, LARISSA PINHEIRO; CORDEIRO JR, PAULO JORGE MARQUES; RAMOS, BRUNO; TEIXEIRA, ANTONIO CARLOS SILVA COSTA; ROCHA, ROBSON DA SILVA; LANZA, MARCOS R. V.. Insights into Hydrodynamic and Operational Conditions for Scalable Hydrogen Peroxide Electrosynthesis Applications. Industrial & Engineering Chemistry Research, v. 62, n. 37, p. 14-pg., 2023-09-10. (17/10118-0, 16/19612-4, 14/50945-4)

CORDEIRO JUNIOR, PAULO JORGE MARQUES; SOUTO, ROBSON SILVA; ALMEIDA, MICHELL DE OLIVEIRA; PEREIRA, GEORGE BUENO SANTANA; FRANCO, MARIANE ARAUJO; HONORIO, KATHIA MARIA; ROCHA, FILLIPE VIEIRA; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS. A combined approach toward enhancing 2-electron oxygen reduction through the incorporation of Pd-based complex into a carbonaceous matrix: Experimental and mechanistic-theoretical studies. Electrochimica Acta, v. 460, p. 13-pg., 2023-05-20. (16/19612-4, 14/50945-4, 18/19103-8, 19/11242-1, 17/10118-0, 22/02876-0)

CORDEIRO-JUNIOR, PAULO JORGE MARQUES; JIMENEZ, CRISTINA SAEZ; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; RODRIGO, MANUEL ANDRES RODRIGO. Electrochemical production of extremely high concentrations of hydrogen peroxide in discontinuous processes. Separation and Purification Technology, v. 300, p. 10-pg., 2022-08-02. (16/19612-4, 17/10118-0, 20/13088-7)

VASCONCELOS, VANESSA M.; GONZAGA, ISABELLE M. D.; DORIA, ALINE R.; CORDEIRO-JUNIOR, PAULO J. M.; LANZA, MARCOS R. V.; EGUILUZ, KATLIN I. B.; SALAZAR-BANDA, GIANCARLO R.. Effects of temperature and heating method on the performance of Ti/Ru0.25Ir0.25Ti0.50O2 anodes applied toward Bisphenol S removal. Electrochimica Acta, v. 364, DEC 20 2020. (17/10118-0, 16/19612-4, 14/50945-4)

MARQUES CORDEIRO-JUNIOR, PAULO JORGE; GONCALVES, ROGER; GUARALDO, THAIS TASSO; PAIVA, ROBERT DA SILVA; PEREIRA, ERNESTO CHAVES; DE VASCONCELOS LANZA, MARCOS ROBERTO. Oxygen reduction reaction: Semi-empirical quantum mechanical and electrochemical study of Printex L6 carbon black. Carbon, v. 156, p. 1-9, JAN 2020. (14/11861-0, 14/50945-4, 11/14314-1, 17/10118-0, 16/01937-4, 16/19612-4)

SANTOS, GESSICA O. S.; CORDEIRO-JUNIOR, PAULO JORGE M.; SANCHEZ-MONTES, ISAAC; SOUTO, ROBSON S.; KRONKA, MATHEUS S.; LANZA, MARCOS R. V.. Recent advances in H2O2 electrosynthesis based on the application of gas diffusion electrodes: Challenges and opportunities. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 36, p. 13-pg., 2022-12-01. (16/19612-4, 20/07351-7, 17/23464-3, 20/02743-4, 17/10118-0)

CORDEIRO-JUNIOR, PAULO JORGE MARQUES; BAJO, JUSTO LOBATO; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; RODRIGO, MANUEL ANDRES RODRIGO. Highly Efficient Electrochemical Production of Hydrogen Peroxide Using the GDE Technology. Industrial & Engineering Chemistry Research, v. 61, n. 30, p. 10-pg., 2022-07-13. (16/19612-4, 20/13088-7)

CORDEIRO-JUNIOR, PAULO JORGE MARQUES; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS; RODRIGO, MANUEL ANDRES RODRIGO. Modeling the electrosynthesis of H2O2: Understanding the role of predatory species. Chemical Engineering Science, v. 273, p. 10-pg., 2023-03-23. (20/13088-7, 17/10118-0, 16/19612-4)

CORDEIRO, PAULO JORGE MARQUES; MARTINS, ALYSSON STEFAN; PEREIRA, GEORGE BUENO SANTANA; ROCHA, FILLIPE VIEIRA; RODRIGO, MANUEL ANDRES RODRIGO; LANZA, MARCOS ROBERTO DE VASCONCELOS. High-performance gas-diffusion electrodes for H2O2 electrosynthesis. Electrochimica Acta, v. 430, p. 11-pg., 2022-08-29. (14/50945-4, 19/11242-1, 16/04201-9, 17/10118-0, 20/13088-7, 17/13123-4, 16/19612-4, 16/01937-4)

ALMEIDA, MICHELL O.; KOLB, MANUEL J.; LANZA, MARCOS R., V; ILLAS, FRANCESC; CALLE-VALLEJO, FEDERICO. Gas-Phase Errors Affect DFT-Based Electrocatalysis Models of Oxygen Reduction to Hydrogen Peroxide. CHEMELECTROCHEM, v. 9, n. 12, p. 7-pg., 2022-05-13. (20/03166-0, 17/10118-0, 14/50945-4, 18/19103-8, 16/19612-4)

DA COSTA, ALINE J. M.; KRONKA, MATHEUS S.; CORDEIRO-JUNIOR, PAULO J. M.; FORTUNATO, GUILHERME V.; DOS SANTOS, ALEXSANDRO J.; LANZA, MARCOS R. V.. Treatment of Tebuthiuron in synthetic and real wastewater using electrochemical flow-by reactor. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 882, FEB 1 2021. (16/25831-0, 17/23464-3, 19/04421-7, 16/19612-4, 17/10118-0, 19/20634-0, 14/50945-4)

SANTOS, GESSICA O. S.; GOULART, LORENA A.; CORDEIRO-JUNIOR, PAULO J. M.; SANCHEZ-MONTES, ISAAC; LANZA, MARCOS R., V. Pharmaceutical contaminants: Ecotoxicological aspects and recent advances in oxidation technologies for their removal in aqueous matrices. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 10, n. 6, p. 31-pg., 2022-11-16. (16/08760-2, 17/10118-0, 20/02743-4, 21/13314-0, 20/07351-7, 16/19612-4, 22/03386-6)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

CORDEIRO JUNIOR, Paulo Jorge Marques. Aperfeiçoamento da eletrossíntese de peróxido de hidrogênio: desenvolvimento e aplicação de catalisadores a base de materiais carbonáceos modificados. 2022. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT) São Carlos.