Estudo da eletrossíntese de peróxido de hidrogênio em reatores eletroquímicos utilizando eletrodo de difusão gasosa de carbono amorfo com benzofenona (2023)
- Authors:
- Autor USP: SILVA, TAYNARA OLIVEIRA - IQSC
- Unidade: IQSC
- DOI: 10.11606/T.75.2023.tde-10112023-161432
- Assunto: ELETROQUÍMICA
- Keywords: advanced oxidative processes; electrocatalyst; eletrocatalisador; eletrodo de difusão de gasosa; gas diffusion electrode; hydrogen peroxide; peróxido de hidrogênio; processos oxidativos avançados
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A busca por novas tecnologias e catalisadores mais eficientes para a eletrossíntese de peróxido de hidrogênio (H2O2) a partir da reação de redução de oxigênio (RRO) por meio da transferência de 2 elétrons despertou o interesse de muitos pesquisadores devido à ampla gama de aplicações industriais do H2O2. As dificuldades na produção de H2O2 a partir da RRO estão relacionadas com o desenvolvimento de catalisadores eficazes e de baixo custo, bem como de um reator eletroquímico que otimize a produção de H2O2 em larga escala. O primeiro capítulo dessa tese explorou o material amorfo carbono Printex L6 (PL6C) modificado com composto orgânico benzofenona-3,3',4,4'-tetracarboxílico (BTDA) para ser usado como matriz catódica para a RRO via síntese de H2O2, análises eletroquímicas mostraram que o material modificado atingiu valor satisfatório de seletividade de 97,7%, isso devido ao aumento de sítios ativos do material devido ao acréscimo de grupos oxigenados em sua estrutura. O material modificado PL6C/BTDA 2% foi então utilizado para a fabricação de eletrodo de difusão de gás (EDG) e sua performance foi examinada no Capítulo 2, ao empregá-lo para a geração de H2O2 in situ foram atingidos valores de 275 mg L^[-1] a 25 mA cm^[-2], ao aplicar essa condição para a remoção do interferente endócrino Ciprofloxacina via Processos Eletroquímicos Oxidativos Avançados (PEOA), o objetivo foi atingindo em 20 min com completa degradação do poluente. No Capítulo 3, estudou-se a otimização doprocesso e da célula eletroquímica utilizada, sugerindo um reator com design novo para a geração de H2O2 e também seu aumento de escala, a disposição de célula dívida colabora para uma maior geração de H2O2; a nova proposta de reator com célula dívidaida atingiu valores de eficiência faradaica de ~ 90% com EDG PL6C e valores muito satisfatórios de 99,99% com EDG PL6C/BTDA 2%. O Capítulo 4 apresenta uma possibilidade, até então não explorada, onde o H2O2 foi gerado in situ e acumulado nos primeiros 10 min, atingindo valores de ~112 mg L^[-1] em 25 mA cm^[-2], o que foi suficiente para, subsequentemente, ser ativado com UVC e utilizado na degradação do composto Norfloxacina via PEOA, que se sucedeu por completo em 10 min. As conquistas discutidas nesta tese com relação à eletrossíntese de H2O2 a partir materiais catalisadores para degradação de contaminantes orgânicos tem potencial para contribuir com novos estudos visando o desenvolvimento de sistemas de produção de H2O2 e de catalisadores ainda mais eficientes para serem utilizados na degradação de contaminantes
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- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2023
- Data da defesa: 11.09.2023
- Este periódico é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
SILVA, Taynara Oliveira. Estudo da eletrossíntese de peróxido de hidrogênio em reatores eletroquímicos utilizando eletrodo de difusão gasosa de carbono amorfo com benzofenona. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-10112023-161432/. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Silva, T. O. (2023). Estudo da eletrossíntese de peróxido de hidrogênio em reatores eletroquímicos utilizando eletrodo de difusão gasosa de carbono amorfo com benzofenona (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-10112023-161432/ -
NLM
Silva TO. Estudo da eletrossíntese de peróxido de hidrogênio em reatores eletroquímicos utilizando eletrodo de difusão gasosa de carbono amorfo com benzofenona [Internet]. 2023 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-10112023-161432/ -
Vancouver
Silva TO. Estudo da eletrossíntese de peróxido de hidrogênio em reatores eletroquímicos utilizando eletrodo de difusão gasosa de carbono amorfo com benzofenona [Internet]. 2023 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-10112023-161432/ - Study of Carbon matrix modified with benzophenone supported on carbon fiber as gas diffusion electrode for electrogeneration of H2O2
- Study of carbon matrix gas diffusion electrode for electrogeneration of oxidants species in an electrochemical reactor using membrane
- Degradation of real lindane wastes using advanced oxidation technologies based on electrogenerated hydrogen peroxide
- Boosting new electrochemical reactor designs to improve the performance in H2O2 production using gas diffusion electrodes
- Aplicação de carbono amorfo modificado com óxidos bimetálicos a base de zircônio em eletrodos de difusão gasosa para eletrogeração de peróxido de hidrogênio
- Sustainable integrated process for cogeneration of oxidants for VOCs removal
- New diamond coatings for a safer electrolytic disinfection
- Heterogeneous electro-Fenton using a Printex L6 carbon-based cathode modified with ferrocene for degradation of paracetamol at neutral medium
- Degradação de compostos orgânicos poluentes: necessária solução para o meio ambiente
- Degradation of diethyl phthalate by photolysis of hydrogen peroxide electrogenerated using a Printex L6 carbon modified with Benzophenone cathode in an improved tangential flow cell
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.75.2023.tde-10112023-161432 (Fonte: oaDOI API)
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