Oxidação eletroquímica de poluentes emergentes: estudos voltamétricos e produção de hidrogênio verde

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Cardozo, Jussara Câmara
• Orientador(a): Silva, Djalma Ribeiro da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Química; Oxidação eletroquímica; Olanzapina; Paracetamol; Calcon; Hidrogênio verde
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49875

Os processos eletroquímicos oxidativos avançados são eficazmente utilizados para tratar efluentes contendo poluentes orgânicos. Neste trabalho foi estudada a oxidação eletroquímica de contaminantes, especificamente o fármaco Olanzapina (OL), o paracetamol e o corante calcon, em meio aquoso. Os resultados alcançados são apresentados em três capítulos distintos. No primeiro, os estudos eletroanalíticos mostraram que, para a Olanzapina, os processos de oxidação direta quanto de oxidação indireta podem ocorrer utilizando o eletrodo de diamante dopado com boro. Os parâmetros investigados foram a influência do eletrólito suporte, pH e densidade de corrente. Na oxidação de OL a densidade de corrente aplicada foi determinante na eficiência de degradação, e seus efeitos foram analisados através de espectroscopia UV-Vis, demanda química de oxigênio (DQO), carbono orgânico total (COT) e cromatografia de alta eficiência (HPLC), obtendo resultados com percentual de remoção superior a 90% aplicando densidade de corrente superior a 30 mA cm-2 . Em uma segunda abordagem desta tese, foi realizado o monitoramento da concentração do paracetamol em água, permitindo quantificar o analito na faixa de 2,5-1000 µM, através de medidas de voltametria de pulso diferencial. Já em relação ao tratamento de efluentes poluídos com paracetamol, a oxidação eletroquímica, utilizando o ânodo de BBD demonstrou ser um processo eficiente aplicando diferentes densidades de corrente (15, 30 e 50 mA cm-2 ) e diferentes concentrações (25,50,75 e 100 mM) do eletrólito Na2SO4. No terceiro estudo, os experimentos eletroquímicos foram realizados em uma célula eletroquímica de dois compartimentos separados por uma membrana de Nafion®, onde é possível realizar a oxidação do corante calcon e em simultâneo produzir hidrogênio no compartimento catódico. Os resultados da oxidação eletroquímica do corante calcon, utilizando eletrodo de BDD demonstraram claramente que a aplicação desse eletrodo se mostrou bastante eficiente, onde a concentração significativa de radicais hidroxila •OH formado no BDD ataca de forma eficaz o corante, promovendo um ótimo desempenho de oxidação, pois não somente reduziu a cor do efluente, como também levou a sua mineralização. Em relação à produção de hidrogênio, os resultados mostraram que a velocidade de produção de H2 é dependente da corrente aplicada e do tempo de eletrólise, mostrando eficiência faradáica superior a 90% durante o processo.