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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Tailoring the ORR selectivity for H2O2 electrogeneration by modification of Printex L6 carbon with 1,4-naphthoquinone: a theoretical, experimental and environmental application study

Texto completo
Autor(es):
Kronka, Matheus S. [1, 2] ; Silva, Fernando L. [1] ; Martins, Alysson S. [1, 2] ; Almeida, Michell O. [1] ; Honorio, Kathia M. [3] ; Lanza, Marcos R. V. [1, 2]
Número total de Autores: 6
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Sao Carlos Inst Chem, Ave Trabalhador Sao Carlense 400, BR-13566590 Sao Carlos, SP - Brazil
[2] Sao Paulo State Univ, Natl Inst Alternat Technol Detect Toxicol Evaluat, Inst Chem, BR-14800900 Araraquara, SP - Brazil
[3] Univ Sao Paulo, Sch Arts Sci & Humanities, Arlindo Bettio 1000, BR-03828000 Sao Paulo, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 3
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: MATERIALS ADVANCES; v. 1, n. 5, p. 1318-1329, AUG 1 2020.
Citações Web of Science: 1
Resumo

The modification of carbon-based materials with electroactive organic compounds can improve the oxygen reduction reaction (ORR) efficiency toward H2O2 electrogeneration. The present work sought to evaluate the electrochemical properties of a Printex L6 carbon matrix modified with 1,4-naphthoquinone (NQE) and its application toward the removal of paracetamol in different advanced oxidation processes. The 1.0% NQE-modified material showed 93% selectivity for H2O2 electrogeneration compared to 85% for the unmodified carbon matrix. Density functional theory calculations helped confirm the NQE action as an H+ donor by improving the Delta G of the reaction from -277.11 kJ mol(-1) for PL6C to -986.1 kJ mol(-1) for the NQE-modified material. Applied at 75 mA cm(-2), the modified gas diffusion electrode presented a 30% increase in H2O2 electrogeneration compared to the unmodified electrode. Paracetamol removal followed pseudo-first-order reaction kinetics in the following order: anodic oxidation with H2O2 electrogeneration (AO-H2O2) < AO-H2O2/UVC < electro-Fenton (EF) < photoelectro-Fenton (PEF). The action of the NQE modifier helped enhance the ORR activity and selectivity for H2O2 electrogeneration, thus making the material suitable for environmental application in wastewater treatment. (AU)

Processo FAPESP: 14/50945-4 - INCT 2014: Instituto Nacional de Tecnologias Alternativas para Detecção, Avaliação Toxicológica e Remoção de Micropoluentes e Radioativos
Beneficiário:Maria Valnice Boldrin
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 15/14669-5 - Avaliação da eletrossíntese de peróxido de hidrogênio (H2O2) em carbono modificado com 1,4-Naftoquinona
Beneficiário:Matheus Schiavon Kronka
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 17/23464-3 - Estudo da degradação dos agrotóxicos paraquat, metam-sódico e carbaril via Processos Oxidativos Avançados Eletroquímicos (POAE) utilizando eletrodos de difusão gasosa modificados com óxidos bimetálicos
Beneficiário:Matheus Schiavon Kronka
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Processo FAPESP: 17/10118-0 - Estudo e aplicação da tecnologia eletroquímica para a análise e a degradação de interferentes endócrinos: materiais, sensores, processos e divulgação científica
Beneficiário:Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático