Degradação eletroquímica de pesticidas organofosforados utilizando eletrodos de diamante dopado com boro e estudo de materiais à base de grafeno para aplicação na reação de redução de oxigênio

• Autor(a) principal: Lima, Thays de Souza [UNIFESP]
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFESP
• Texto Completo: https://repositorio.unifesp.br/xmlui/handle/11600/62552
• topic: Degradação eletroquímica; Diamante dopado com boro; Pesticidas organofosforados; Grafeno; Reação de redução de oxigênio; Electrochemical degradation; Boron-doped diamond; Organophosphorus pesticides; Graphene; Oxygen reduction reaction

Neste trabalho realizou-se o estudo eletroanalítico e eletroquímico dos pesticidas metil paration (MP) e Fention (FEN), utilizando-se eletrodos de diamante dopado com boro (BDD - do inglês boron doped-diamond). E também foi estudado materiais a base de grafeno e de grafeno modificado com cério para aplicação na reação de redução de oxigênio. Para o MP além da determinação em água naturais e da remoção eletroquímica, realizou-se o estudo do mecanismo de formação do nitro ânion radical que teve sua hipótese proposta corroborada por cálculos computacionais. E para o FEN foram realizados estudos eletroanalíticos e também estudos de remoção eletroquímica. No estudo do comportamento dos pesticidas FEN e MP utilizaram-se as técnicas de voltametria cíclica e de onda quadrada (SWV - do inglês square wave voltammetry). E a determinação eletroanalítica de ambos pesticidas foi realizada em águas coletadas na represa Billings em Diadema – SP. Posteriormente, foram realizados estudos utilizando eletrólises exaustivas a potencial controlado para o FEN e MP, empregando-se um planejamento fatorial para obtenção das melhores condições de análise. Foram utilizadas para acompanhamento da remoção eletroquímica as técnicas de espectrometria de UV-Vis, a voltametria de onda quadrada e o LC-MS (do inglês liquid cromathography with mass detector). Na remoção eletroquímica foi possível notar a diminuição da concentração inicial do FEN em meio tamponado 65,0% e em águas naturais de 74,6%. E para o MP e observou-se o decaimento da concentração inicial de 40,0% em tampão e 34,0% em águas naturais. Estudou-se também a síntese e caracterização do grafeno e do grafeno reduzido termicamente, bem como a caracterização física e eletroquímica destes. Os experimentos de eletrogeração de peróxido de hidrogênio em solução para o grafeno sintetizado proporcionaram uma produção de 74,0% de H₂O₂ em solução, evidenciando que o grafeno sintetizado pode ser empregado como cátodo para eletrogeração de peróxido em solução. Foi realizada ainda a síntese e caracterização de nanoestruturas de cério, e modificação do grafeno comercial com 4% de nanoestruturas de cério, onde foi possível observar um aumento na eletrogeração de peróxido para o material modificado.