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Produção e caracterização de eletrodos de Ti-Pt/PbO2 dopados e seu uso no tratamento eletroquímico de efluentes simulados

by Andrade, Leonardo Santos

Abstract (Summary)
Eletrodos de Ti-Pt/PbO2 foram obtidos pela eletrodeposição de filmes de PbO2 a65 °C e com distintos teores de dopante(s) (Fe, Co, F, Fe e F, Co e F) na matriz dosóxidos, os quais eram controlados segundo condições pré-estabelecidas eotimizadas (densidades de corrente assim como concentração dos íons dopantespresentes nos banhos de eletrodeposição). Curvas de Tafel em H2SO4 0,5 mol L-1mostraram que quanto maior era o teor de dopantes nos filmes, maior era também aatividade eletrocatalítica para a reação de desprendimento de oxigênio (RDO),sendo que, de um modo geral, seu mecanismo não era modificado. A crescenteatividade eletrocatalítica foi considerada como resultante do aumento de defeitos deoxigênio na rede cristalina dos óxidos, promovido pela ação dos dopantes e tambémpor efeitos morfológicos. A caracterização estrutural dos filmes, feita pordifratometria de raios X, mostrou que a estrutura dos filmes era sempre a mesma, ouseja, ?-PbO2. O desempenho eletroquímico de eletrodos de Ti-Pt/?-PbO2 nãodopado e dopados com Fe, Co e F (juntos ou separadamente) na oxidação deefluentes simulados contendo o corante azul reativo 19 (AR 19) ou fenol, emreatores do tipo filtro-prensa, foi investigado e então comparado com o de umeletrodo de diamante dopado com boro (Nb/DDB). Para a eletrooxidação do corante([AR 19]o = 25 mg L-1, Q = 2,4 L h-1, i = 50 mA cm-2, V = 0,1 L, ? = 25 oC eA = 5 cm2), os resultados mostraram que: a) os desempenhos dos eletrodos para aremoção da cor do corante foram bastante semelhantes entre si, chegando-se a100% de remoção, sendo que em alguns casos remoção de 90% foi obtidaaplicando-se somente ~0,3 A h L-1 (8 min); b) a redução da carga orgânica doefluente, monitorada por meio do teor de carbono orgânico total (COT), foi maiorpara o eletrodo de Ti-Pt/?-PbO2-Fe,F 1 mM (obtido a partir de um banho deeletrodeposição contendo Fe3+ 1 mM), que apresentou redução de COT de 95%após 2 h de eletrólise, enquanto que para um eletrodo não dopado e para umeletrodo de Nb/DDB as reduções foram de 84% e 82%, respectivamente. No caso daeletrooxidação de fenol em escala semi-piloto ([fenol]o = 1000 ppm, Q ~ 120 L h-1,i = 100 mA cm-2, V = 1 L, ? = 40 ºC e A = 63 cm2), os eletrodos de Ti-Pt/?-PbO2-Co,F1 mM e Ti-Pt/?-PbO2 foram os mais eficientes, atingindo, aproximadamente, 75% e63% de redução da DQO (demanda química de oxigênio) e 51% e 43% de reduçãodo COT, respectivamente.
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Bibliographical Information:

Advisor:Romeu Cardozo Rocha Filho

School:Universidade Federal de São Carlos

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Eletroquímica Eletrooxidação de corantes fenol Dopagem anódica

ISBN:

Date of Publication:05/03/2006

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