Síntese de estruturas baseadas em perovskitas para aplicação como eletrocatalisadores para a eletrogeração de H2O2 in situ e degradação de Fipronil e Cipermetrina

• Processo: 25/04515-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2030
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Beneficiário: Larissa Fernandes
• 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
• Assunto(s): Eletrodos de difusão gasosa Peróxido de hidrogênio Processos oxidativos avançados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carbono modificado | Eletrodos de Difusão Gasosa | Eletrogeração | fármacos veterinário | peróxido de hidrogênio | Processos Oxidativos Avançados | Técnicas avançadas de tratamento de águas residuárias

Resumo

Diversos compostos contaminantes, tais como fármacos e inseticidas, não são completamente degradados e mineralizados por métodos tradicionais de tratamento. Como método alternativo, surge a tecnologia eletroquímica baseada nos Processos Oxidativos Avançados (POAs). Estes processos são baseados na produção in situ de espécies ativas radicalares, tais como, o radical hidroxila (*OH), que é altamente reativo e eficiente na degradação de compostos químicos. A geração eletroquímica de H2O2 por meio da Reação de Redução de Oxigênio (RRO) via 2 elétrons (RRO 2e-) é um precursor de *OH. A utilização de eletrocatalisadores como modificadores da matriz carbonácea para acelerar e otimizar a geração desse radical in situ é alvo de intensos estudos na literatura. Nesse sentido, os óxidos de perovskita do tipo LaBO3 têm se destacado como eletrocatalisadores promissores devido à sua estrutura cristalina altamente estável e à versatilidade na composição química. A flexibilidade na substituição dos cátions do sítio B possibilita a formação de pares redox e vacâncias de oxigênio, favorecendo a adsorção do oxigênio molecular e aplicação na RRO 2e¿. A incorporação desses óxidos em matrizes carbonáceas amplia a condutividade elétrica e a estabilidade do material, potencializando seu desempenho catalítico, mas ainda é pouco explorado em literatura. Nesse sentido, este projeto propõe o desenvolvimento de eletrocatalisadores baseados em estruturas de perovskitas do tipo AB1-yB'yO3 (B = Fe, Mn, Ni) como modificadores do carbono Printex (L6, XE2B e HiBlack) para eletrogeração de H2O2 in situ. Nesta etapa será utilizado o eletrodo de difusão gasosa (EDG) para aumentar a eficiência eletrocatalítica na promoção de diversas espécies radicalares para aplicação na degradação dos compostos de ação múltipla , Fipronil e Cipermetrina, em diferentes valores de pH.