Desenvolvimento e avaliação de eletrodos de difusão gasosa (EDG) para geração de H2O2 in situ e sua aplicação na degradação do corante reativo azul 19

Abstract

19 dye. GDE produced by carbon black with 20% polytetrafluoroethylene generated up to 500 mg L -1 of H 2 O 2 through the electrolysis of acidic medium at -0.8 V vs Ag/AgCl. Reactive Blue 19 dye was degraded most efficiently with H 2 O 2 electrogenerated in the presence of Fe(II) ions, leading to removal of 95% of the original color and 39% of TOC at -0.8 V vs Ag/AgCl. Keywords: gas diffusion electrode; hydrogen peroxide; Reactive Blue 19 dye. INTRODUÇÃOCom a evolução tecnológica da sociedade e da indústria, observou-se uma maior interferência do homem no meio ambiente, seja para ampliar a produção de alimentos ou para extração/consumo de recursos naturais. O problema deste cenário reside no fato de que o homem consome recursos naturais e devolve ao meio ambiente rejeitos e efluentes contaminados, como resultado das atividades industriais. Devido a esse panorama, a descontaminação e reuso das águas já utilizadas pela indústria torna-se primordial para o futuro da sociedade, principalmente em regiões do planeta que possuem quantidades limitadas de água potável.Diversos trabalhos na literatura tratam da descontaminação da água, com o uso do cloro, utilizado comumente para o tratamento em grande escala, porém existem desvantagens no uso de grandes quantidade de reagentes e a possibilidade de geração de organoclorados, entre outras desvantagens.1 Existe também a possibilidade do uso da digestão bacteriológica, sendo que a vazão inconstante e as variações bruscas nas características físico/químicas podem provocar a morte ou mutação do substrato bacteriológico, promotor deste tipo de tratamento. Diante das limitações apresentadas pelas técnicas convencionais de tratamento, a tecnologia eletroquímica pode oferecer um meio eficiente de controle da poluição por meio de reações redox, seja por reações diretas 3 ou pelo sinergismo desses processos, como o poder de espécies oxidantes geradas in situ.4,5 A tecnologia eletroquímica oferece ainda diversas possibilidades de degradação de efluentes contaminados com corantes, podendo ser utilizados eletrodos planos ativos 6 e não ativos 7 para a degradação ou eletrodos aplicados na geração de espécies oxidantes. 8O sinergismo dos processos anódicos 9 com a produção catódica in situ de espécies oxidantes como, por exemplo, o peróxido de hidrogênio, pode permitir ainda a utilização da reação de Fenton para controle de diversos tipos de contaminações. [10][11][12][13] O peróxido de hidrogênio pode ser obtido por diversas técnicas, como síntese química em fase gasosa ou em fase aquosa catalisada, [14][15][16][17][18][19] porém se observam diversas limitações nesses processos, como a necessidade de remoção do catalisador utilizado. Diante dessas limitações, as técnicas eletroquímicas se mostram versáteis na geração de H 2 O 2 , diminuindo ou evitando a formação de subprodutos diante do sobrepotencial aplicado e utilizando, quando necessário, catalisadores imobilizados na estrutura dos eletrodos, não sendo necessária a remoção do catalisador do meio reacional. Nesse contexto, o desenvol...

Optimized Process Conditions for Hydrogen Peroxide Generating Gas Diffusion Electrodes

“…(7)(8)(9) Next to different carbon-materials, most publications deal with the modification, for example organic redox catalysts (e.g. 2ethylanthraquinone, 2-terc-butylanthraquinone, azobenzene) (10,11), different phthalocyanines (12)(13)(14)(15), oxides (16,17) and different nanostructured catalyst (e.g. Pd-Au) (18,19).…”

Electrochemical Degradation of Tartrazine Dye in Aqueous Solution Using a Modified Gas Diffusion Electrode

“…[14][15][16][17][18][19] The method has been applied successfully to the treatment of acidic wastewater and aqueous solutions of pharmaceutical products, [20][21][22] pesticides 23 and some synthetic dyes. [24][25][26] Additionally, the electroanalytical determination of dyes in aqueous effluents using extraction aqueous phase has been described. 27 O 2 + 2H + + 2e − → H 2 O 2 [1] In the electro-Fenton (EF) process, the complex redox interaction between Fe (II) or Fe (III) ions present and the electrogenerated H 2 O 2 serves to increase the rate of formation of • OH.…”

Estudo da atividade eletrocatalítica de óxidos nanoestruturados de Ru, Ir, Hf e La visando o estudo da reação de redução de oxigênio (RRO)

“…afetando diretamente a eficiência do eletrodo [47,48] . Levando em consideração a interação que as partículas catalíticas devem ter com o EDG, o ideal é que o eletrodo tenha um grande número dessas partículas distribuídas ao longo de sua estrutura, permitindo assim que a produção de H2O2 seja eficiente [49][50][51][52] . [29][30][31]47,[54][55][56] e este por sua vez, aplicado no tratamento de diversos compostos orgânicos [30,31,43,47,[57][58] Sendo [59][60][61][62][63][64][65][66][67][68][69].…”