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
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2020
• Área de 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

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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)

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)

TREVELIN, L. C.; VALIM, R. B.; LOURENCO, J. C.; DE SIERVO, A.; ROCHA, R. S.; LANZA, M. R. V.. Using ZrNb and ZrMo oxide nanoparticles as catalytic activity boosters supported on Printex L6 carbon for H2O2 production. ADVANCED POWDER TECHNOLOGY, v. 34, n. 9, p. 10-pg., 2023-06-07. (14/50945-4, 16/12597-0, 17/10118-0, 13/02762-5, 21/12053-8)

VALIM, R. B.; LOURENCO, J. C.; TREVELIN, L. C.; SIQUEIRA, A. F.; RODRIGUES, L. A.; ROCHA, R. S.; LANZA, M. R. V.. Using GDE modified with mixed Ru-Nb oxides for Ciprofloxacin degradation via the electro-Fenton process and its prediction model. JOURNAL OF WATER PROCESS ENGINEERING, v. 55, p. 10-pg., 2023-10-01. (21/12053-8, 17/10118-0, 13/02762-5, 16/12597-0)

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.