Eletrodos de difusão gasosa modificados com tecido de carbono: um estudo comparativo da eletrogeração de peróxido de hidrogênio e remoção eletroquímica do inseticida clorpirifós

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Moraes, Bruno Mathias de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: advanced oxidative processes; carbon cloth; chlorpyrifos; clorpirifós; eletrodos de difusão gasosa; gas diffusion electrodes; hydrogen peroxide; peróxido de hidrogênio; processos oxidativos avançados; tecido de carbono
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-16102019-104300/

A contaminação dos corpos aquáticos por poluentes persistentes orgânicos é preocupante e reflexo do desenvolvimento industrial. Esses poluentes, mesmo em baixas concentrações, podem acumular-se nas espécies ocasionando danos à saúde, principalmente daquelas espécies no topo na cadeia alimentar. Infelizmente, os métodos clássicos de tratamento de água são ineficazes na destruição desses poluentes, sendo então urgente o desenvolvimento e aprimoramento de tecnologias que consigam remediar este problema. Os processos oxidativos avançados (POA) englobam todas as técnicas que utilizam o radical hidroxila (HO•), forte agente oxidante, para degradação desses poluentes. Uma das maneiras de gerar o radical hidroxila é utilizando o peróxido de hidrogênio (H2O2). Assim, é possível o uso de reatores ou células de bancada equipadas com eletrodos de difusão gasosa (EDG) que gerem o H2O2 in situ via redução do oxigênio (RRO) e os radicais hidroxila. Este trabalho fez um estudo comparativo para avaliar a eletrossíntese do H2O2 em EDG com tecido de carbono (EDG-TC), e aplicá-los na remoção eletroquímica de uma emulsão comercial contendo o inseticida clorpirifós (CP). Foram empregados diferentes processos eletroquímicos: oxidação química (H2O2), eletro-Fenton (H2O2/Fe2+) e fotoeletro-Fenton (H2O2/Fe2+/UV). Constatou-se que os EDG-TC, em comparação com os EDG sem o tecido, tiveram um melhor desempenho nos processos onde foram aplicadas mais corrente (50, 75 e 100 mA cm-2), obtendo uma melhora entre 15 e 40 % na eletrossíntese do H2O2 e também, nas constantes de velocidade, as quais consideraram os primeiros 15 minutos de eletrólise. Com relação a emulsão comercial de clorpirifós, verificou-se uma remoção de mais de 20 % em todos os processos executados utilizando o EDG-TC. Quantos aos melhores resultados obtidos na remoção do CP, obteve-se a remoção de 89,91 % em 90 minutos de experimento aplicando o processo fotoeletro-Fenton e sua remoção completa em 4 horas de experimento usando o mesmo processo. Além dissos, os testes mostraram a mineralização de 60 % da matéria orgânica após 6 horas de experimento, o que significa um custo energético de 0,41 kW h g-1. Por fim, associa-se os resultados do EDG-TC a minimização da queda ôhmica proporcionada pelo tecido de carbono, assim como, a maior disponibilidade de sítios ativos para a RRO.