Low tungsten content of nanostructured material supported on carbon for the degradation of phenol

Autor(es)

Assumpcao, M. H. M. T. ^[1] ; De Souza, R. F. B. ^[1] ; Reis, R. M. ^[2] ; Rocha, R. S. ^[2] ; Steter, J. R. ^[2] ; Hammer, P. ^[3] ; Gaubeur, I. ^[1] ; Calegaro, M. L. ^[2] ; Lanza, M. R. V. ^[2] ; Santos, M. C. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Fed Abc, CCNH, LEMN, BR-09210170 Santo Andre, SP - Brazil

^[2] Univ Sao Paulo, Inst Quim Sao Carlos, BR-13560970 Sao Carlos, SP - Brazil

^[3] UNESP Univ Estadual Paulista, Inst Quim, BR-14801970 Araraquara, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL; v. 142, p. 479-486, OCT-NOV 2013.
• Citações Web of Science: 29

Resumo

A comparative study using different mass proportions of WO3/C (1%, 5%, 10% and 15%) for H2O2 electrogeneration and subsequent phenol degradation was performed. To include the influence of the carbon substrate and the preparation methods, all synthesis parameters were evaluated. The WO3/C materials were prepared by a modified polymeric precursor method (PPM) and the sol-gel method (SGM) on Vulcan XC 72R and Printex L6 carbon supports, verifying the most efficient metal/carbon proportion. The materials were physically characterized by X-ray diffraction (XRD) and by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) techniques. The XRD and the XPS techniques identified just one phase containing WO3 and elevated oxygen concentration on carbon with the presence of WO3. The oxygen reduction reaction (ORR), studied by the rotating ring-disk electrode technique, showed that WO3/C material with the lowest tungsten content (1% WO3/C), supported on Vulcan XC 72R and prepared by SGM, was the most promising electrocatalyst for H2O2 electrogeneration. This material was then analyzed using a gas diffusion electrode (GDE) and 585 mg L-1 of H2O2 was produced in acid media. This GDE was employed as a working electrode in an electrochemical cell to promote phenol degradation by an advanced oxidative process. The most efficient method applied was the photo-electro-Fenton; this method allowed for 65% degradation and 11% mineralization of phenol during a 2-h period. Following 12 h of exhaustive electrolysis using the photo-electro-Fenton method, the total degradation of phenol was observed after 4 h and the mineralization of phenol approached 75% after 12 h. (c) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved. (AU)

• Processo FAPESP: 05/59992-6 - Materiais nanoestruturados: eletrocatálise e membranas de óxidos
• Beneficiário: Mauro Coelho dos Santos
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 10/16511-6 - Nanoestruturas para a geração de energia a partir de biocombustível
• Beneficiário: Mauro Coelho dos Santos
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 08/58789-0 - Eletrocatalise da reação de redução de oxigênio utilizando-se catalisadores binários baseados em Pt
• Beneficiário: Daniel Campana Rascio
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 07/04759-0 - ESTUDO DE ELETRODOS DE DIFUSÃO GASOSA (EDG) MODIFICADOS COM CATALISADORES ORGANOMETÁLICOS PARA A ELETROGERAÇÃO DE H2O2 in situ
• Beneficiário: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 09/09145-6 - Estudo do mecanismo de oxidação eletroquímica de etanol com eletrocatalisadores de PtSn, PtCe e PtSnCe utilizando técnicas espectroscópicas in-situ
• Beneficiário: Rodrigo Fernando Brambilla de Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 10/04539-3 - Síntese e caracterização de eletrocatalisadores nanoestruturados para obtenção de peróxido de hidrogênio in situ e posterior degradação de poluentes orgânicos
• Beneficiário: Mônica Helena Marcon Teixeira Assumpção
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 12/03516-5 - Eletrocatalisadores suportados em óxidos-C para uso em ânodos de célula a combustível de líquido direto
• Beneficiário: Rodrigo Fernando Brambilla de Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 11/14314-1 - Estudo da modificação de eletrodos de difusão gasosa com catalisadores redox para a eletrogeração de peróxido de hidrogênio (H2O2) in situ
• Beneficiário: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular