Estudo da co-eletrogeração de peróxido de hidrogênio e percarbonato em meio bicarbonato por eletrodos de difusão gasosa modificados com nanopartículas de Fe2O3 em um reator de duplo cátodo

• Processo: 24/01354-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 29 de junho de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Beneficiário: Oswaldo Costa Junior
• Supervisor: Manuel Andres Rodrigo Rodrigo
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidad de Castilla-La Mancha, Ciudad Real (UCLM), Espanha
• Vinculado à bolsa: 22/14068-5 - Síntese, caracterização e estudo da atividade eletrocatalítica de nanopartículas do tipo Fe3-xVxO4 (0dxd0,04), aplicadas no processo de reação de redução do oxigênio para eletrogeração de H2O2., BP.IC
• Assunto(s): Eletrodos de difusão gasosa Peróxido de hidrogênio Reatores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Co-eletrogeração | Eletrodos de Difusão Gasosa | Espécies oxidantes | Percarbonato | peróxido de hidrogênio | Reator | Processos avançados de tratamento de água

Resumo

O uso de compostos em processos industriais para atender à demanda da população resultou na contaminação dos recursos hídricos. Essas substâncias não são removidas com eficiência pelo processo clássico de tratamento de água e esgoto. Para isso, é utilizada a tecnologia eletroquímica, que produz agentes oxidantes, como o percarbonato (C2O62-) e os radicais hidroxila (*OH), capazes de decompor os poluentes. Para superar as desvantagens do atual método industrial de produção desses agentes, estamos estudando maneiras de produzi-los de forma ecológica, sem o uso de solventes orgânicos. Essa produção alternativa é baseada em processos oxidativos avançados eletroquímicos (POAEs), que geram percarbonato por meio de oxidação anódica (OA) com eletrodos de alto sobrepotencial para evolução de oxigênio, enquanto o peróxido de hidrogênio é gerado por meio da reação de redução de oxigênio (RRO), que ocorre no cátodo do sistema. Com base nos estudos realizados até o momento, este projeto visa otimizar a produção dessas duas espécies oxidantes simultaneamente, em diferentes compartimentos, utilizando a mesma corrente, reduzindo assim os custos de energia do processo e tornando-o mais atraente. Os testes serão realizados com diferentes configurações de cátodo (eletrodos de difusão de gás - EDG) e ânodos (diamante dopado com boro - BDD e ânodo dimensionalmente estável - DSA), a fim de encontrar o método mais eficiente.