Estudo do efeito do tamanho de partículas de ouro nas reações de redução do oxigênio para a eletrogeração de peróxido de hidrogênio

• Processo: 24/20403-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Robson da Silva Rocha
• Beneficiário: Vinicius Figuerôa
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , 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
• Assunto(s): Peróxido de hidrogênio Oxirredução
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: carbono ativo | modificação de carbono | peróxido de hidrogênio | Reação de Redução de Oxigênio | Novos materiais para obtenção de H2O2

Resumo

O projeto proposto tem como objetivo otimizar a produção de peróxido de hidrogênio(H¿O¿) via eletrogeração, investigando o impacto do tamanho de partículas de ouro naeficiência da reação de redução de oxigênio (RRO). A produção de H¿O¿, amplamenteutilizada em indústrias e processos ambientais, é majoritariamente realizada pelo método deredução da antraquinona, que possui limitações em aplicações descentralizadas, devido aoscustos de transporte e armazenamento. A eletrogeração in situ de H¿O¿ surge, assim, comouma alternativa promissora por permitir uma produção controlada e sob demanda.Neste estudo, o foco é avaliar o comportamento eletroquímico de diferentes tamanhosde partículas de ouro suportadas em carbono comercial (Printex XE2B). A técnica deimpregnação úmida será empregada para obter átomos de ouro bem distribuídos sobre osuporte, minimizando o uso de metais nobres sem comprometer a atividade catalítica. Aredução do tamanho das partículas permite aumentar a área superficial disponível, o quepotencializa a eficiência na RRO, promovendo a produção de H¿O¿ pelo mecanismo de 2elétrons, enquanto reduz a geração de água como subproduto.O estudo envolve caracterizações eletroquímicas e estruturais para analisar a atividadee a estabilidade dos eletrocatalisadores, buscando compreender como o tamanho e a dispersãodas partículas de ouro afetam a seletividade da RRO. Esse projeto busca estabelecer uma basecientífica para futuras pesquisas sobre a redução do uso de metais nobres e a substituição dosuporte por carbonos sustentáveis, visando escalabilidade e aplicação em reatores maiores,alinhando-se com os objetivos do grupo de pesquisa em desenvolver soluçõesambientalmente sustentáveis e economicamente viáveis.