Síntese de eletrodos de difusão gasosa modificados com SnO2-Nb2O5 para a eletrogeração de H2O2 in situ visando a degradação de aditivos de microplásticos

• Processo: 22/12818-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2023
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Beneficiário: Aline Resende Dória
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/12895-1 - Processos avançados para a degradação de poluentes emergentes: materiais catalíticos, sensores eletroanalíticos e divulgação científica, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/06719-1 - Degradação do bisfenol F utilizando oxidantes eletrogerados in situ em reatores de fluxo em diferentes configurações, BE.EP.PD
• Assunto(s): Microplásticos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletrodo de Difusão Gasosa | Eletrogeração de Peróxido de Hidrogênio | Microplásticos | mistura de óxidos metálicos | Processos Eletroquímicos Oxidativos Avançados | Técnicas Avançadas de Tratamento de Efluentes

Resumo

Nos últimos anos, os processos eletroquímicos oxidativos avançados (PEOA) baseados na utilização de H2O2 eletrogerado têm se tornado uma poderosa ferramenta para o tratamento de águas contaminadas. No entanto, a viabilidade dos PEOA-H2O2 depende do desenvolvimento de materiais catalisadores eficientes e de baixo custo para eletrogerar H2O2. Por outro lado, o material do ânodo também desempenha um papel importante, mas sua influência ainda é pouco estudada para PEOA-H2O2. Desse modo, esse projeto tem como objetivo sintetizar eletrodos de difusão gasosa (EDG) a base de carbono Printex L6 (CP-L6) modificado com nanoestruturas de SnO2-Nb2O5. Estes óxidos serão preparados pela primeira vez por síntese hidrotermal assistida por micro-ondas, com o objetivo de reduzir o tempo de síntese e melhorar a atividade catalítica desses materiais. Ademais, ânodos de Ti/SnO2-Nb2O5 serão preparados por decomposição térmica, também utilizando irradiação micro-ondas como fonte de aquecimento. A caracterização dos eletrocatalisadores sintetizados será realizada através das técnicas de energia dispersiva de raio-X (EDX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raio-X (DRX). Os materiais sintetizados serão empregados em PEOA-H2O2 para a remoção de um aditivo de microplástico: o bisfenol F. A eletrossíntese do H2O2 será monitorada por espectroscopia UV/Vis e a eficiência dos processos de degradação do bisfenol F será monitorada através das técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e teor de carbono orgânico total (COT). Para avaliar o desempenho dos materiais preparados em larga escala será utilizado um reator em fluxo equipado com os novos materiais catódico (SnO2-Sb2O5/CP-L6/EDG) e anódico (Ti/SnO2-Sb2O5) otimizados.