Eletrodos de difusão gasosa modificados com NPs de Co e/ou Fe e biochar para eletrogeração de H2O2 in situ e degradação de drogas antidepressivas: aspectos mecanísticos e tecnológicos

Resumo

Este projeto tem como objetivo a síntese, caracterização e aplicação de eletrodos de difusão gasosa (EDG) como (catodo) confeccionado com nanopartículas de cobalto e ferro (NPs de Co e Fe) suportadas em materiais carbonáceos (biochar ou CPL6®) para estudo da reação de redução de O2 (RRO) visando a eletrossíntese de H2O2 in situ e degradação de drogas antidepressivas fluoxetina e sertralina. As NPs de Co e/ou Fe serão sintetizadas pelos métodos Botton up ou hidrotermal e dispersas em matrizes de carbono para confecção dos eletrodos do tipo EDG. Os parâmetros de síntese como quantidade de massa catalítica de carbono e tipo de NPs serão estudados para obtenção de materiais com alta atividade para RRO. As caracterizações físicas das NPs de Co e/ou Fe serão feitas por técnicas de difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão e análises textural utilizando adsorção e desorção de N2 e espectroscopia de fotoelétrons de raios-X. Para a caracterização eletroquímica, além da quantificação de H2O2, medidas de voltametria cíclica e espectroscopia de impedância eletroquímica serão utilizadas, bem como seletividade do nº de elétrons reacionais via disco anel rotatório. A eficiência de degradação e mineralização da fluoxetina e sertralina em função dos diferentes materiais de carbono biochar ou CPL6® e suas morfologias serão avaliadas durante os processos de tratamento utilizados. Além disso, será avaliado o sinergismo da eficiência de degradação do sistema via utilização do carbono CPL6® ou biochar utilizando EDGs com NPs de Co e Fe. Finalmente, a identificação dos intermediários de reação através de medidas de cromatografia líquida de alta eficiência e acopladas a espectrometria de massas serão realizadas com nanopartículas Co e/ou Fe suportadas em materiais biochar ou CPL6®.