Produção e caracterização de nanocompositos metal-grafeno ou óxido de grafeno visando a produção eletrocatalítica de peróxido de hidrogênio: Uma aplicação à degradação de desreguladores endócrinos por processos eletroquímicos oxidativos avançados

Resumo

O peróxido de hidrogênio (H2O2) desempenha um papel crítico em uma enorme variedade de aplicações industriais, comerciais e domésticas, inclusive no tratamento de águas residuais. Tecnologias de tratamento baseadas na produção eletroquímica in situ de H2O2 através da reação de redução de oxigênio (RRO) representam um caminho inteligente e ecologicamente mais adequado para lidar com esse problema ambiental. O tratamento é baseado na possibilidade de o H2O2 gerar radicais OH- altamente reativos que irão atuar na degradação oxidativa de substâncias orgânicas como pesticidas e outros agentes considerados contaminantes que promovem alterações no sistema endócrino humano e nos hormônios, os interferentes endócrinos (IEs). No entanto, um obstáculo a ser enfrentado na produção eletroquímica de H2O2 via RRO é o desenvolvimento de eficientes materiais catalisadores que reduzam seletivamente as moléculas de O2 à H2O2. Um catalisador seletivo ideal deve apresentar interação/adsorção com/de O2 suficientemente forte para que a reação possa ocorrer sem o rompimento da ligação O=O intermolecular, e sem a necessidade da aplicação de sobrepotenciais. O desempenho do catalisador influencia fortemente o custo total da tecnologia eletroquímica e, apesar dos recentes avanços conquistados pela academia, a viabilidade industrial e comercial para se produzir H2O2 eletroquimicamente ainda requer o desenvolvimento de catalisadores que sejam altamente seletivos, ativos, estáveis e economicamente viáveis. Endereçado à essa problemática, este projeto de pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de materiais nanocompositados do tipo metal/suporte carbônico para atuarem como eficientes catalisadores para a produção de H2O2 via RRO e, posteriormente, aplicar os materiais em processos eletroquímicos para a degradação de IEs.