Produção de eletrodos de difusão gasosa modificados com óxidos bimetálicos de Nb, Mo, Pd ou Zr para a produção de H2O2 in situ

• Processo: 16/12597-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2017
• Vigência (Término): 30 de junho de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Beneficiário: Leandro Cesar Trevelin
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/02762-5 - Desenvolvimento de tecnologias de prevenção à poluição: degradação e monitoramento on-line de antibióticos em esgotos, AP.JP
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/17279-1 - Síntese e caracterização de óxidos bimetálicos de Zr, Mo e Pd incorporados em grafeno reduzido, BE.EP.DR
• Assunto(s): Peróxido de hidrogênio Eletrocatálise Eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletrocatalisadores | Eletrocatálise | Eletroquímica | Óxidos Bimetálicos | peróxido de hidrogênio | Eletroquímica

Resumo

O presente trabalho visa o desenvolvimento de novos modificadores de óxidos bimetálicos constituídos de Nióbio, Molibdênio, Paládio e Zircônio suportados em carbono Printex 6L, sintetizados a partir do método dos precursores poliméricos, para a avaliação do caminho de reação da reação de redução de oxigênio (RRO). Esse estudo é necessário para escolha dos modificadores mais eficientes para a produção de H2O2 a partir da RRO, e escolhidos os melhores materiais, serão confeccionados Eletrodos de Difusão Gasosa Modificados (EDGM) para o estudo de quantificação da produção H2O2 e posteriormente avaliados no desenvolvimento e aprimoramento de sistemas com reatores de fluxo contínuo. A análise dos materiais será desenvolvida por meio de técnicas eletroquímicas (voltametrias cíclicas, cronoamperometrias e voltametrias de varredura linear) e também por caracterizações físicas como análise termogravimétrica (do inglês, TGA), fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e espectroscopia eletrônica de Raios X (do inglês, XPS). O desenvolvimento dos EDG será realizado a partir de uma célula eletroquímica de bancada com capacidade para 400 mL com um eletrodo de trabalho de 20 cm2 acoplado, sendo que a expectativa é a ampliação para o uso em reatores de recirculação em fluxo com eletrodos de trabalho de 200 cm2 (eletrodo individual ou sistema de composição de eletrodos em série) e solução eletrolítica de aproximadamente 15 L, onde serão avaliadas as melhores condições eletroquímicas de produção de H2O2, bem como condições hidráulicas de operação. (AU)

Publicações científicas

(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)

ROCHA, ROBSON S.; VALIM, RICARDO B.; TREVELIN, LEANDRO C.; STETER, JULIANA R.; CARNEIRO, JUSSARA F.; FORTI, JULIANE C.; BERTAZZOLI, RODNEI; LANZA, MARCOS R. V.. Electrocatalysis of Hydrogen Peroxide Generation Using Oxygen-Fed Gas Diffusion Electrodes Made of Carbon Black Modified with Quinone Compounds. ELECTROCATALYSIS, v. 11, n. 3, MAR 2020. (13/02762-5, 19/00239-0, 16/12597-0, 14/50945-4, 16/22115-2, 11/14314-1, 17/10118-0)

TREVELIN, L. C.; VALIM, R. B.; CARNEIRO, J. F.; DE SIERVO, A.; ROCHA, R. S.; LANZA, V, M. R.. Using black carbon modified with NbMo and NbPd oxide nanoparticles for the improvement of H2O2 electrosynthesis. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 877, NOV 15 2020. (17/10118-0, 14/50945-4, 07/08244-5, 07/54829-5, 13/02762-5, 16/12597-0, 14/11486-4)

VALIM, RICARDO B.; TREVELIN, LEANDRO C.; SPERANDIO, DANIEL C.; CARNEIRO, JUSSARA F.; SANTOS, MAURO C.; RODRIGUES, LIANA A.; ROCHA, ROBSON S.; LANZA, V, MARCOS R.. Using carbon black modified with Nb2O5 and RuO2 for enhancing selectivity toward H2O2 electrogeneration. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 9, n. 6, DEC 2021. (11/14314-1, 17/10118-0, 16/12597-0, 18/10492-1, 19/00239-0, 13/16690-6, 13/02762-5, 14/50945-4)

Publicações acadêmicas

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

TREVELIN, Leandro Cesar. Modificação de catalisadores de carbono amorfo com óxidos mistos de Nb, Zr, Mo e Pd para a eletrossíntese de peróxido de hidrogênio (H2O2). 2021. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT) São Carlos.