Degradação simultânea dos herbicidas Hexazinona e Diuron utilizando eletrodo de difusão gasosa modificado com ZrO2 nanoestruturado

A eletrogeração de H2O2 através da reação de redução do oxigênio (RRO) representa uma potencial tecnologia para o tratamento de efluentes orgânicos. Contudo, o desenvolvimento de catalisadores que viabilizam a RRO envolvendo a transferência de dois elétrons a baixo sobrepotencial ainda é de grande importância. No presente trabalho foi avaliada a eletrogeração de H2O2 em eletrodo de difusão gasosa sem modificador (EDG) e modificado com ZrO2(EDGM). O EDGM produz 435,6 mg L-1 de H2O2a 75 mA cm-2, enquanto o EDG sem modificador produz 225,8 mg L-1. Além disso, o EDGM apresenta 12,9% de eficiência elétrica global de reação e o EDG 5,6%, ou seja, há um aumento de 130,3% na eficiência elétrica de redução do O2 a H2O2 na presença de nanopartículas cristalinas de ZrO2, implicando em um menor consumo energético para a produção de espécies oxidantes in situ. De fato, a produção de 1 kg de H2O2 utilizando EDG consome 116,6 kWh a 75 mA cm-2, após a modificação do EDG o consumo energético para a produção de 1 kg de H2O2 é de apenas 45,9 kWh. Como reportado por Moreira et al.[1], poucos trabalhos apresentam o estudo da remoção simultânea de pesticidas via Processos Oxidativos Avançados. Assim, o EDGM (ZrO2/C) foi aplicado como cátodo na degradação eletroquímica dos herbicidas hexazinona e diuron (formulado comercial –NORTOX S/A). Houve remoção desses herbicidas em todos processos de degradação empregados, porém a mineralização total foi obtida, apenas, via H2O2/Fe (II) /UV. Os mecanismos de degradação da hexazinona e do diuron foram monitorados via cromatografia líquida acoplada a espectroscopia de massas. Conforme observado, houve formação de diferentes intermediários nos primeiros 30 minutos de reação para ambos compostos. Posteriormente, esses intermediários foram removidos. Logo, o EDGM é um promissor cátodo para a aplicação em processos oxidativos avançados eletroquímicos (POAE) para a remoção simultânea de compostos recalcitrantes.