Neste trabalho serão apresentados os resultados obtidos para as degradações eletroquímicas do corante têxtil Alaranjado Remazol 3R. As degradações foram realizadas em uma célula em fluxo do tipo filtro-prensa e foram utilizados três eletrodos diferentes: platina policristalina, ADE® Ti/Ru0,3Ti0,7O2 comercial e um eletrodo preparado pelo método de Pechini (Ti/Pt). Este último eletrodo foi preparado pela deposição de H2PtCl6.6H2O sobre um substrato de Ti e aquecido a 300°C, formando assim um filme de Pt. Este eletrodo apresentou perfil voltamétrico característicos de um eletrodo de platina policristalina, com as regiões de adsorção e dessorção de hidrogênio, região da dupla camada elétrica e região de formação do óxido bem definidas. As caracterizações do corante por voltametria cíclica indicaram que o corante não é eletroativo na superfície dos eletrodos testados. As eletrólises do corante foram realizadas em soluções de H2SO4 0,5 mol L-1, com a aplicação dos potenciais de 1,80 e 2,20 V e a concentração utilizada do corante foi 35 mg L-1. Também foi estudado o efeito da adição do NaCl ao meio (0,004 a 0,017 mol L-1), para que ocorresse a formação eletroquímica do par HOCl/OCl-. Ficou comprovada a necessidade da adição deste sal que para a degradação do corante ocorresse utilizando estes três eletrodos. Quando o sal foi adicionado ao meio, a remoção de cor atingiu mais de 90% utilizando os três eletrodos. A separação entre o ânodo e o cátodo foi realizada por uma membrana IONAC e com isso ocorreu diminuição na remoção de cor, provavelmente pela diminuição da formação de ácido hipocloroso e hipoclorito de sódio. Comparando-se as remoções de cor na presença e na ausência da membrana IONAC, foi observada uma diminuição de 17,6% na remoção de cor quando aplicado o potencial de 1,80 V e 13% com o potencial de 2,20 V. O pH também foi estudado, e de acordo com os resultados, a melhor remoção de cor foi obtida em soluções com pH 1,6 e aplicando o potencial de 2,20 V, no qual foi alcançada uma degradação do corante próxima a 94%. Entretanto, quando o pH foi variado para o valor de 6,3, a remoção de cor atingiu somente 63% e, em pH > 7, a remoção de cor foi menor ainda, atingindo apenas 27% no caso do pH 12. Já no caso do eletrodo de Ti/Pt, a remoção de cor ocorreu em pH = 6,8, não havendo a necessidade da adição de H2SO4. Utilizando-se a Pt como exemplo, foi observado que a melhor remoção de COT (54%) foi obtida no potencial de 1,80 V e na ausência da membrana separadora. Quando o compartimento foi separado, a remoção de COT diminuiu para 44,6% para o potencial aplicado de 1,80 V. Se considerássemos somente a remoção de cor, as melhores condições seriam a aplicação do potencial de 2,20 V e na ausência da membrana separadora. / This paper will present the results obtained for the electrochemical degradation of textile dye Remazol Orange 3R. A filter-press cell was used with different electrodes: platinum polycrystalline, DSA® Ti/Ru0,3Ti0,7O2 and an electrode prepared by the Pechini method (Ti/Pt). The electrode Ti/Pt was prepared by deposition H2PtCl6.6H2O on a Ti substrate and heated to 300°C, producing a Pt film electrode that has voltammetric profile comparable with a polycrystalline platinum electrode, with regions of adsorption and desorption hydrogen, double layer and the region of oxide formation well defined. The characterizations of the dye by cyclic voltammetry indicated that the dye is not electroactive at the surface of the electrodes tested. The electrolysis of the dye were performed in solutions of 0.5 mol L-1 H2SO4, with potential of 1.80 and 2.20 V and the dye concentration used was 35 mg L-1. Also was studied the effect of adding NaCl to the medium (0.004 to 0.017 mol L-1), to the electrochemical formation of HOCl/OCl-. It was necessary to add NaCl in the electrolyte, for the degradation of the dye was effective. When salt was added to the medium, the color removal reached more than 90% using all electrodes. The separation between the anode and cathode was carried out by a membrane IONAC. Thus, there was a decrease in the color removal, probably due to decrease of formation of hypochlorous acid and sodium hypochlorite. Comparing the color removal in the presence and absence of membrane IONAC, it was observed a decrease of 17.6% in the removal of color when applied potential of 1.8 V and 13% with the potential of 2.2 V. The pH was also studied, and according to the results, the best color removal (94%) was obtained in solutions with pH 1.6 and applying the potential of 2.2 V. However, when the pH was varied to the value of 6.3, the color removal reached only 63% and when pH> 7, the removal of color was even lower, reaching only 27% for pH 12. In the case electrode of Ti / Pt, the color removal occurred at pH = 6.8, with no need for the addition of H2SO4. Using the Pt as an example, it was observed that better TOC removal 54%) was obtained in the potential of 1.8 V and in the absence of the membrane separator. When the compartment was separated, the removal of TOC decreased to 44.6% for the applied potential of 1.8 V. If the only focus is the color removal, the better would be the application of the potential of 2.2 V and the absence of the membrane separator.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonardo Pacheco Wendler.pdf: 18625984 bytes, checksum: b24bfd3c491c213c9b049bbfaef17001 (MD5) Previous issue date: 2014-01-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The solid oxide fuel cells (SOFCs) have been considered as one of the most promising power sources to the future, and because that have awakened the interest from the governments and large companies. The large scale utilization of these devices only depends on costs reduction and better systems performance. The anode is one of the most requested components of a SOFC, because maintains direct contact with the fuel. The anode material must presents thermal stability, compatibility with the electrolyte, good catalytic activity and electronic conductivity. A lot of materials have just tested for use as SOFCs anodes, including metals like platinum and nickel. However, many problems were found, mainly because platinum wasn´t able to maintain its integrity in the cell operation conditions, suffering peeling during the process; and nickel particles suffered sintering in the high operation temperatures of the cell, blocking the fuel arrival to reaction sites, causing the loss of system performance. One of the alternatives to these metals are the lanthanumcontaining materials with perovskite structure. To this study it has been proposed the utilization of a lanthanum-based perovskite containing chromium, which provides good stability, and nickel, which provides good catalytic activity. Thus, the aim of the present study is to obtain the perovskite structure LaCr0,5Ni0,5O3, and characterize it to verify if its properties place it like a possible material to utilization as SOFC anode. It was investigated the obtaining of this composition by Pechini method, and the samples were characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, thermo gravimetric analysis, differential thermal analysis, He picnometry, specific surface area by BET method, scanning electronic microscopy, energy dispersive X-ray spectrometry, impedance spectroscopy and mercury porosimetry. The synthesized material showed high electrical conductivity at room temperature, and showed potential for use as anode in SOFCs. / As células a combustível de óxido sólido (CaCOS, ou SOFCs, do inglês Solid Oxide Fuel Cells) tem sido consideradas como uma das mais promissoras fontes de energia do futuro, e por isso tem despertado o interesse dos governos e de grandes empresas. A utilização em larga escala desses dispositivos depende unicamente da redução de custos e do aumento do desempenho dos sistemas. O ânodo é um dos componentes mais solicitados de uma CaCOS, pois mantém contato direto com o combustível. O material do ânodo deve então apresentar estabilidade térmica, uma compatibilidade com o eletrólito, boa atividade catalítica e condutividade eletrônica. Muitos materiais já foram testados para utilização como ânodo em CaCOS, incluindo metais como platina e níquel. Porém foram encontrados muitos problemas, principalmente porque a platina não mantinha sua integridade nas condições de operação da célula, sofrendo descamação durante o processo; e o níquel sofria sinterização de suas partículas nas altas temperaturas de operação da célula, impedindo a chegada do combustível nos sítios de reação, causando a perda de desempenho do sistema. Uma das alternativas a estes metais é a utilização de materiais com estrutura perovisquita contendo lantânio Para este trabalho está sendo proposta a utilização de uma perovisquita baseada em lantânio contendo cromo, o qual fornece boa estabilidade, e níquel, o qual fornece boas propriedades catalíticas. Desta forma o objetivo do presente trabalho é estudar a obtenção da estrutura perovisquita LaCr0,5Ni0,5O3, e caracterizá-la para verificar se as suas propriedades a colocam como um possível material para utilização como ânodo em CaCOS. Foi investigada a obtenção desta composição através do método Pechini, e as amostras foram caracterizadas por difração de raios x, espectroscopia no infravermelho, análise termogravimétrica, análise térmica diferencial, picnometria a He, área superficial específica pelo método BET, microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de energia dispersiva de raios x, espectroscopia de impedância e porosimetria de mercúrio. O material sintetizado apresentou alta condutividade elétrica à temperatura ambiente, e mostrou potencial para utilização como ânodo em CaCOS.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-11-01T11:29:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Janaina Semanech Borcezi.pdf: 3786790 bytes, checksum: c0cad556937028e840879ba0eda7c7e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-01T11:29:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Janaina Semanech Borcezi.pdf: 3786790 bytes, checksum: c0cad556937028e840879ba0eda7c7e3 (MD5) Previous issue date: 2018-07-27 / As células a combustível são vistas como uma promissora tecnologia de geração de energia para o futuro. Estes dispositivos possuem várias vantagens como a opções de combustíveis a serem utilizados e uma simplicidade no sistema de operação. Existem muitos tipos de células a combustível e dentre elas a que estão despertando mais interesse são as células a combustível de óxido sólido (CaCOS) por apresentarem maior eficiência de conversão, podendo chegar a 65%. Entre os dispositivos da célula a combustível, o ânodo é o que mantém contato com o combustível, assim, precisa apresentar características como estabilidade térmica, boa compatibilidade com o eletrólito, condutividade eletrônica e boa atividade catalítica. Pesquisas estão sendo desenvolvidas para os componentes da célula a combustível, a fim de tornar essa tecnologia comercialmente viável. Para o ânodo, as pesquisas desenvolvidas são com materiais a base de níquel, cobre, lantânio, platina e cobalto. As pesquisas também mostram que materiais com estrutura de perovisquita apresentam grande potencial quando utilizados como ânodo. Para o presente trabalho foi proposto o estudo da obtenção de perovisquitas do sistema LaNi(1-x)CrxO3-d, e a verificação da possibilidade de utilização como ânodo para célula a combustível. Para isto foram estudadas 3 composições LNC37 (x=7), LNC55 (x=5) e LNC73 (x=3). A obtenção das composições foi realizada pelo método Pechini, as amostras foram caracterizadas por difratometria de raios X, espectroscopia no infravermelho, análise térmica diferencial, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva de raios x, espectroscopia de impedância. A composição LNC73 apresentou estrutura romboédrica do grupo espacial R-3c, entretanto nos valores de temperatura de sinterização estudados esta composição mostrou a presença de uma segunda fase formada por La2NiO4, não demonstrando uma estabilidade estrutural adequada para uso em eletrodos de células a combustível. Dentre as composições estudadas as composições LNC37 e LNC55 apresentaram apenas uma fase com estrutura ortorrômbica do grupos espacial Pnma, e reuniram propriedades que indicam a possibilidade de serem utilizadas como anodo de células a combustível de óxido sólido. / Fuel cells are seen as a promising energy-generating technology for the future. These devices have several advantages such as the variety of fuels to be used and a simplicity in the operating system. There are many types of fuel cells and the most interesting ones are the solid oxide fuel cells (CaCOS), because they have a higher conversion efficiency, reaching 65%. Among the devices of the fuel cell, the anode is the one that maintains contact with the fuel, thus, it must present characteristics such as thermal stability, good compatibility with the electrolyte, electronic conductivity and good catalytic activity. Research is being developed for fuel cell components in order to make this technology commercially viable. For the anode, the researches developed are with materials based on nickel, copper, lanthanum, platinum and cobalt. The researches also show that materials with perovisquita structure present great potential when used as anode. For the present work the study of the perovisquitas of the LaNi (1-x) CrxO3-d system was proposed, and the possibility of use as an anode for fuel cells was proposed. For this, 3 compositions LNC37 (x = 7), LNC55 (x = 5) and LNC73 (x = 3) were studied. The compositions were obtained by the Pechini method, the samples were characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, differential thermal analysis, scanning electron microscopy, x-ray dispersive energy spectroscopy, and impedance spectroscopy. The composition LNC73 presented a rhombohedral structure of the R-3c space group, however in the studied sintering temperature values this composition showed the presence of a second phase formed by La2NiO4, not demonstrating a structural stability suitable for use in fuel cell electrodes. Among the studied compositions the compositions LNC37 and LNC55 presented only one phase with orthorhombic structure of the space group Pnma, and they gathered properties that indicate the possibility of being used as anode of solid oxide fuel cells.

Neste trabalho serão apresentados os resultados obtidos para as degradações eletroquímicas do corante têxtil Alaranjado Remazol 3R. As degradações foram realizadas em uma célula em fluxo do tipo filtro-prensa e foram utilizados três eletrodos diferentes: platina policristalina, ADE® Ti/Ru0,3Ti0,7O2 comercial e um eletrodo preparado pelo método de Pechini (Ti/Pt). Este último eletrodo foi preparado pela deposição de H2PtCl6.6H2O sobre um substrato de Ti e aquecido a 300°C, formando assim um filme de Pt. Este eletrodo apresentou perfil voltamétrico característicos de um eletrodo de platina policristalina, com as regiões de adsorção e dessorção de hidrogênio, região da dupla camada elétrica e região de formação do óxido bem definidas. As caracterizações do corante por voltametria cíclica indicaram que o corante não é eletroativo na superfície dos eletrodos testados. As eletrólises do corante foram realizadas em soluções de H2SO4 0,5 mol L-1, com a aplicação dos potenciais de 1,80 e 2,20 V e a concentração utilizada do corante foi 35 mg L-1. Também foi estudado o efeito da adição do NaCl ao meio (0,004 a 0,017 mol L-1), para que ocorresse a formação eletroquímica do par HOCl/OCl-. Ficou comprovada a necessidade da adição deste sal que para a degradação do corante ocorresse utilizando estes três eletrodos. Quando o sal foi adicionado ao meio, a remoção de cor atingiu mais de 90% utilizando os três eletrodos. A separação entre o ânodo e o cátodo foi realizada por uma membrana IONAC e com isso ocorreu diminuição na remoção de cor, provavelmente pela diminuição da formação de ácido hipocloroso e hipoclorito de sódio. Comparando-se as remoções de cor na presença e na ausência da membrana IONAC, foi observada uma diminuição de 17,6% na remoção de cor quando aplicado o potencial de 1,80 V e 13% com o potencial de 2,20 V. O pH também foi estudado, e de acordo com os resultados, a melhor remoção de cor foi obtida em soluções com pH 1,6 e aplicando o potencial de 2,20 V, no qual foi alcançada uma degradação do corante próxima a 94%. Entretanto, quando o pH foi variado para o valor de 6,3, a remoção de cor atingiu somente 63% e, em pH > 7, a remoção de cor foi menor ainda, atingindo apenas 27% no caso do pH 12. Já no caso do eletrodo de Ti/Pt, a remoção de cor ocorreu em pH = 6,8, não havendo a necessidade da adição de H2SO4. Utilizando-se a Pt como exemplo, foi observado que a melhor remoção de COT (54%) foi obtida no potencial de 1,80 V e na ausência da membrana separadora. Quando o compartimento foi separado, a remoção de COT diminuiu para 44,6% para o potencial aplicado de 1,80 V. Se considerássemos somente a remoção de cor, as melhores condições seriam a aplicação do potencial de 2,20 V e na ausência da membrana separadora. / This paper will present the results obtained for the electrochemical degradation of textile dye Remazol Orange 3R. A filter-press cell was used with different electrodes: platinum polycrystalline, DSA® Ti/Ru0,3Ti0,7O2 and an electrode prepared by the Pechini method (Ti/Pt). The electrode Ti/Pt was prepared by deposition H2PtCl6.6H2O on a Ti substrate and heated to 300°C, producing a Pt film electrode that has voltammetric profile comparable with a polycrystalline platinum electrode, with regions of adsorption and desorption hydrogen, double layer and the region of oxide formation well defined. The characterizations of the dye by cyclic voltammetry indicated that the dye is not electroactive at the surface of the electrodes tested. The electrolysis of the dye were performed in solutions of 0.5 mol L-1 H2SO4, with potential of 1.80 and 2.20 V and the dye concentration used was 35 mg L-1. Also was studied the effect of adding NaCl to the medium (0.004 to 0.017 mol L-1), to the electrochemical formation of HOCl/OCl-. It was necessary to add NaCl in the electrolyte, for the degradation of the dye was effective. When salt was added to the medium, the color removal reached more than 90% using all electrodes. The separation between the anode and cathode was carried out by a membrane IONAC. Thus, there was a decrease in the color removal, probably due to decrease of formation of hypochlorous acid and sodium hypochlorite. Comparing the color removal in the presence and absence of membrane IONAC, it was observed a decrease of 17.6% in the removal of color when applied potential of 1.8 V and 13% with the potential of 2.2 V. The pH was also studied, and according to the results, the best color removal (94%) was obtained in solutions with pH 1.6 and applying the potential of 2.2 V. However, when the pH was varied to the value of 6.3, the color removal reached only 63% and when pH> 7, the removal of color was even lower, reaching only 27% for pH 12. In the case electrode of Ti / Pt, the color removal occurred at pH = 6.8, with no need for the addition of H2SO4. Using the Pt as an example, it was observed that better TOC removal 54%) was obtained in the potential of 1.8 V and in the absence of the membrane separator. When the compartment was separated, the removal of TOC decreased to 44.6% for the applied potential of 1.8 V. If the only focus is the color removal, the better would be the application of the potential of 2.2 V and the absence of the membrane separator.

Este trabalho investigou a oxidação eletroquímica do ácido tânico em eletrodos do tipo Ânodo Dimensionalmente Estáveis (ADE) a base de SnO2 e IrO2 e eletrodos de Diamante Dopado com Boro (BDD). As eletrólises foram feitas em modo galvanostático em função de parâmetros como densidade de corrente e concentração de cloreto. A oxidação eletroquímica do ácido tânico foi capaz de promover a diminuição da concentração de fenóis totais, Carbono Orgânico Total (COT) e Demanda Química de oxigênio (DQO). Para os ADE os melhores resultados de remoção de Carbono Orgânico Total (COT) foram nas condições em que se utilizou 300 mg L-1 de cloreto e densidade de corrente de 25 mA cm-2. No entanto houve a formação de compostos organoclorados que não foram degradados com maiores tempo de reação. Para os eletrodos de BDD, obteve-se a remoção de aproximadamente 98% de COT após 10 horas de reação à 75 mA cm-2, na ausência de cloreto. Maiores remoções de COT são obtidas com o aumento da densidade de corrente. Eletrólises na presença de cloreto removeram quase 100% do COT em tempos menores de reação. Análises de compostos organohalogenados (AOX) mostraram que não houve a formação de compostos organoclorados. Menores densidades de corrente apresentaram maiores Eficiência de Corrente (EC) e menor Consumo de Energia (CE). As eletrólises na presença de cloro apresentaram melhores resultados de EC que na ausência do mesmo. A oxidação fotoeletroquímia do ácido tânico em eletrodos do tipo ADE de composição nominal Ti/ Sn0,7 Ir0,3 O2 também foi investigada nesse trabalho. O tratamento fotoeletroquímico foi realizado utilizando uma lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão de 125 W como fonte de irradiação. A variação da corrente não mostrou diferença significativa na oxidação do ácido tânico. A variação da concentração de cloreto no eletrólito suporte influenciou de forma acentuada a oxidação do ácido tânico. O tratamento fotoeletroquímico se mostrou mais eficiente na remoção de COT que os tratamentos eletroquímico e fotoquímico. No tratamento fotoeletroquímico ocorreu a formação de AOX no início da reação, no entanto com o passar do tempo esses compostos foram degradados. / This study investigated the electrochemical oxidation of tannic acid on electrodes of the Dimensionally Stable Anode (DSA) type based on SnO2 and IrO2 as well as on boron doped diamond (BDD) electrodes. The electrolyses were performed in the galvanostatic mode, as a function of such parameters as current density and chloride concentration. The electrochemical oxidation of tannic acid was able to promote the reduction of the concentration of total phenolics, total organic carbon (TOC), and chemical oxygen demand (COD). For the DSA the best results of Total Organic Carbon (TOC) removal were achieved at 300 ppm chloride and current density of 25 mA cm-2. However, organochlorine compounds were formed and were not degraded with increased reaction times. For the BDD electrodes, the removal of approximately 98% TOC was obtained after 10 hours of reaction at 75 mA cm-2, in the absence of chloride. Major TOC removals were obtained with increasing current density. Electrolyses in the presence of chloride removed almost 100% TOC in shorter reaction times. Analysis of organohalogen compounds (AOX) showed no formation of organochlorine compounds. Lower current densities led to higher current efficiency (CE) and lower Energy Consumption (EC). The electrolyses in the presence of chlorine produced better CE results than those performed in the absence of chlorine. The photoelectrochemical oxidation of tannic acid in ADE-type electrodes of nominal composition Ti / Sn0.9 Ir0.3 O2 was also investigated in this work. The photoelectrochemical treatment was performed using a high pressure mercury vapor lamp 125 W as the source of irradiation. The variation in current revealed no significant difference in the oxidation of tannic acid. The variation in chloride concentration in the electrolyte markedly influenced the oxidation of tannic acid. The photoelectrochemical treatment was more efficient for TOC removal than the electrochemical and photochemical treatments. Formation of AOX occurred at the beginning of the photoelectrochemical treatment, but over time these compounds were degraded.

Orientador: Geoffroy Roger Pointer Malpass. / Disseração (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Quimica, 2012.

Este trabalho investigou a oxidação eletroquímica do ácido tânico em eletrodos do tipo Ânodo Dimensionalmente Estáveis (ADE) a base de SnO2 e IrO2 e eletrodos de Diamante Dopado com Boro (BDD). As eletrólises foram feitas em modo galvanostático em função de parâmetros como densidade de corrente e concentração de cloreto. A oxidação eletroquímica do ácido tânico foi capaz de promover a diminuição da concentração de fenóis totais, Carbono Orgânico Total (COT) e Demanda Química de oxigênio (DQO). Para os ADE os melhores resultados de remoção de Carbono Orgânico Total (COT) foram nas condições em que se utilizou 300 mg L-1 de cloreto e densidade de corrente de 25 mA cm-2. No entanto houve a formação de compostos organoclorados que não foram degradados com maiores tempo de reação. Para os eletrodos de BDD, obteve-se a remoção de aproximadamente 98% de COT após 10 horas de reação à 75 mA cm-2, na ausência de cloreto. Maiores remoções de COT são obtidas com o aumento da densidade de corrente. Eletrólises na presença de cloreto removeram quase 100% do COT em tempos menores de reação. Análises de compostos organohalogenados (AOX) mostraram que não houve a formação de compostos organoclorados. Menores densidades de corrente apresentaram maiores Eficiência de Corrente (EC) e menor Consumo de Energia (CE). As eletrólises na presença de cloro apresentaram melhores resultados de EC que na ausência do mesmo. A oxidação fotoeletroquímia do ácido tânico em eletrodos do tipo ADE de composição nominal Ti/ Sn0,7 Ir0,3 O2 também foi investigada nesse trabalho. O tratamento fotoeletroquímico foi realizado utilizando uma lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão de 125 W como fonte de irradiação. A variação da corrente não mostrou diferença significativa na oxidação do ácido tânico. A variação da concentração de cloreto no eletrólito suporte influenciou de forma acentuada a oxidação do ácido tânico. O tratamento fotoeletroquímico se mostrou mais eficiente na remoção de COT que os tratamentos eletroquímico e fotoquímico. No tratamento fotoeletroquímico ocorreu a formação de AOX no início da reação, no entanto com o passar do tempo esses compostos foram degradados. / This study investigated the electrochemical oxidation of tannic acid on electrodes of the Dimensionally Stable Anode (DSA) type based on SnO2 and IrO2 as well as on boron doped diamond (BDD) electrodes. The electrolyses were performed in the galvanostatic mode, as a function of such parameters as current density and chloride concentration. The electrochemical oxidation of tannic acid was able to promote the reduction of the concentration of total phenolics, total organic carbon (TOC), and chemical oxygen demand (COD). For the DSA the best results of Total Organic Carbon (TOC) removal were achieved at 300 ppm chloride and current density of 25 mA cm-2. However, organochlorine compounds were formed and were not degraded with increased reaction times. For the BDD electrodes, the removal of approximately 98% TOC was obtained after 10 hours of reaction at 75 mA cm-2, in the absence of chloride. Major TOC removals were obtained with increasing current density. Electrolyses in the presence of chloride removed almost 100% TOC in shorter reaction times. Analysis of organohalogen compounds (AOX) showed no formation of organochlorine compounds. Lower current densities led to higher current efficiency (CE) and lower Energy Consumption (EC). The electrolyses in the presence of chlorine produced better CE results than those performed in the absence of chlorine. The photoelectrochemical oxidation of tannic acid in ADE-type electrodes of nominal composition Ti / Sn0.9 Ir0.3 O2 was also investigated in this work. The photoelectrochemical treatment was performed using a high pressure mercury vapor lamp 125 W as the source of irradiation. The variation in current revealed no significant difference in the oxidation of tannic acid. The variation in chloride concentration in the electrolyte markedly influenced the oxidation of tannic acid. The photoelectrochemical treatment was more efficient for TOC removal than the electrochemical and photochemical treatments. Formation of AOX occurred at the beginning of the photoelectrochemical treatment, but over time these compounds were degraded.

O vermelho de alizarina S é um corante cuja cor é função do pH. É uma antraquinona sulfonada que possui dois grupos fenólicos ligados ao mesmo anel onde se encontra o grupo sulfônico. Usualmente é comercializado sob a forma de sal monossódico, também chamado alizarinossulfonato de sódio ou simplesmente vermelho de alizarina. Esse corante pode ser sintetizado pela oxidação e hidroxilação do antraceno, seguida de sua sulfonação. Ele é largamente empregado em histoquímica, análises quantitativas e em indústrias têxtil e de couros. Na indústria de couros, esse corante vem acompanhado de grandes cargas de íon cloreto, o que é vantajoso para a aplicação de eletrodos ADE&reg no tratamento eletroquímico e fotoquímico eletro-assistido desse corante, haja vista que esses eletrodos são capazes de produzir espécies de cloro ativo altamente oxidantes, como gás cloro em pH fortemente ácido (< 2,00). Nesse trabalho foram empregados tratamentos eletroquímicos (puro e eletroquímico foto-assistido) para tratar o vermelho de alizarina S. Foram feitos estudos de densidade de corrente, concentração de cloreto de sódio, temperatura e investigação da natureza dos processos eletroquímicos irradiados. Para monitorar as degradações foram empregadas as técnicas de UV-Vis, DQO, COT, AOX e CLAE-MS. Percebeu-se que a concentração de cloreto de sódio e a corrente influenciam diretamente na velocidade de descoloração. Também foi possível notar que a regra de Van\'t Hoff equilibra-se com a regra de solubilidade dos gases em estudos de temperatura. Observou-se ainda que a irradiação aumenta muito o rendimento oxidativo das degradações, além de diminuir a quantidade de AOX gerados no produto final. Notou-se também que diminuindo a concentração de corante, a constante de velocidade de descoloração aumenta. Para monitorar os materiais eletródicos, foram empregadas as técnicas de VC, EDX e MEV. Constatou-se que eletrodos de composição Ti/Ir1-xSb1-ySn1-zO2 com baixo teor de Ir não são mecânica e eletroquimicamente resistentes, sendo necessário aumentar a concentração desse elemento e de Sb no material eletródico para incrementar a eficiência e a estabilidade. Palavras chave: Vermelho de alizarina S, ânodo dimensionalmente estável, cloreto, tratamento eletroquímico, tratamento eletroquímico irradiado / Alizarin red S is a dye whose color is a function of pH. It is a sulfonated anthraquinone which has two phenolic groups connected to the same ring where there is the sulphonic group. It is usually commercialized in the form of monossodic salt, also called sodium alizarinessulphonate or simply alizarin red. This dye can be synthesized by oxidation and hidroxilation of anthracene, followed by sulphonation reaction. It is largely used in histochemistry, quantitative analysis, textile and leather industries. In leather industry, this dye is accompanied by large quantities of chloride ions, which is advantageous for the application of DSA&reg electrodes in electrochemical or photo-assisted electrochemical treatment. This electrodes are capable of producing chlorine species, highly active oxidants such as chlorine gas in strongly acid pH (< 2.00). In this work we employed pure electrochemical and photo-assisted electrochemical treatments to degrade alizarin red S. The current density, concentration of sodium chloride, temperature parameters and the nature of irradiated electrochemical process were studied. To monitor the degradation were employed techniques of UV-Vis, COD, TOC, AOX and HPLC-MS. It was noticed that the sodium chloride concentration and the current directly influence in the rate of discoloration. It was also possible to note that the Van\'t Hoff rule is balanced with the gases solubility rule in temperature studies. It was observed that irradiation increases the efficiency of oxidation and reduce the amount of AOX generated in the final product. It was also noted that lowering the concentration of dye, the discoloration rate constant increases. To monitor the electrodic materials were used CV, SEM and EDX techniques. It was found that electrodes of Ti/Ir1-(x+y)SbxSnyO2 with low quantities of Ir are not mechanically and electrochemically resistant. Because this, it is necessary to increase the concentration of Sb and Ir elements in electrodic material to increase efficiency and stability. Key words: Alizarin red S, dimensionally stable anode, chloride, electrochemical treatment, irradiated electrochemical treatment

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2019-03-07T18:48:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Melina Favaro.pdf: 3032267 bytes, checksum: 0e68f7c9b37bc1a5e64dea76fe33552c (MD5) / Made available in DSpace on 2019-03-07T18:48:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Melina Favaro.pdf: 3032267 bytes, checksum: 0e68f7c9b37bc1a5e64dea76fe33552c (MD5) Previous issue date: 2018-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Diante de toda a problemática ambiental que vem sendo levantada e discutida há algumas décadas, têm-se desenvolvido diversas alternativas para uma geração de energia que substitua parcial ou totalmente as fontes fósseis, tanto em questão de finitude quanto ambientais. Dentre essas alternativas, as células a combustível de óxido sólido estão ganhando destaque por seu alto rendimento e baixa geração de resíduos. Como qualquer inovação tecnológica, muitos desafios ainda estão sendo superados e há muita demanda de pesquisa para melhorar diversos parâmetros dessas células, tais como: materiais de composição da célula, temperatura de utilização e rendimento energético. O presente trabalho estudou a obtenção e caracterização de um cermeto formado por um condutor protônico com composição BaCe0,2Zr0,7Y0,1O3-δ (BCZY271) com uma segunda fase metálica de níquel pela adição de óxido de níquel, para testar a viabilidade da utilização deste compósito em célula a combustível de óxido sólido. Três proporções da mistura BCZY271-NiO (30/70, 50/50 e 70/30, respectivamente) preparadas e caracterizadas quanto a microestrutura formada e as suas propriedades elétricas. O método utilizado para a síntese do pó da fase BCZY271 foi o Pechini modificado, seu sucesso na formação da composição foi comprovado por meio de Difratometria de Raio X e Microscopia Eletrônica de Varredura com EDS. As diferentes proporções da mistura de BCZY271-NiO sinterizadas a 1400ºC por 4h apresentaram porosidade adequada para utilização como eletrodo de célula a combustível de óxido sólido. O tratamento térmico a 900°C por 6h em atmosfera de H2 (4%) e Ar (96%) mostrou ser eficiente para a redução do óxido de níquel a níquel metálico. A condutividade elétrica total das amostras se mostraram suficientes para utilização como eletrodo de célula a combustível de óxido sólido. / In view of all the environmental problems that have been raised and discussed for some decades, various alternatives have been developed for a generation that partially or totally replaces fossil sources, both in terms of finitude and environmental. Among these alternatives, solid oxide fuel cells are gaining prominence due to their high yield and low waste generation. Like any technological innovation, many challenges are still being overcome and there is a great deal of research demand to improve several parameters of these cells, such as: cell composition materials, temperature of use and energy yield. The present work studied the obtaining and characterization of a cermet formed by a protonic conductor with composition BaCe0,2Zr0,7Y0,1O3-δ (BCZY271) with a second nickel metal phase by the addition of nickel oxide, to test the feasibility of using this composite in solid oxide fuel cell. Three proportions of the blend BCZY271/NiO (30/70, 50/50, 70/30, respectively) were prepared and characterized as to microstructure formed and its electrical properties. The method used for the synthesis of the powder on the phase BCZY271 has modified Pechini, its success in the formation of the composition was confirmed by means of x-Ray Diffraction and Scanning Electron Microscopy with EDS. The different proportions of the blend BCZY271-NiO sintered on 1400ºC for 4 hours showed proper porosity for using as solid oxide fuel cell electrode. The heat treatment on 900°C for 6 hours in atmosphere of H2 (4%) and Ar (96%) was enough to reduce the oxide nickel to nickel metal. The total electrical conductivity of the samples were suitable for using as a solid oxide fuel cell electrode.

O vermelho de alizarina S é um corante cuja cor é função do pH. É uma antraquinona sulfonada que possui dois grupos fenólicos ligados ao mesmo anel onde se encontra o grupo sulfônico. Usualmente é comercializado sob a forma de sal monossódico, também chamado alizarinossulfonato de sódio ou simplesmente vermelho de alizarina. Esse corante pode ser sintetizado pela oxidação e hidroxilação do antraceno, seguida de sua sulfonação. Ele é largamente empregado em histoquímica, análises quantitativas e em indústrias têxtil e de couros. Na indústria de couros, esse corante vem acompanhado de grandes cargas de íon cloreto, o que é vantajoso para a aplicação de eletrodos ADE&reg no tratamento eletroquímico e fotoquímico eletro-assistido desse corante, haja vista que esses eletrodos são capazes de produzir espécies de cloro ativo altamente oxidantes, como gás cloro em pH fortemente ácido (< 2,00). Nesse trabalho foram empregados tratamentos eletroquímicos (puro e eletroquímico foto-assistido) para tratar o vermelho de alizarina S. Foram feitos estudos de densidade de corrente, concentração de cloreto de sódio, temperatura e investigação da natureza dos processos eletroquímicos irradiados. Para monitorar as degradações foram empregadas as técnicas de UV-Vis, DQO, COT, AOX e CLAE-MS. Percebeu-se que a concentração de cloreto de sódio e a corrente influenciam diretamente na velocidade de descoloração. Também foi possível notar que a regra de Van\'t Hoff equilibra-se com a regra de solubilidade dos gases em estudos de temperatura. Observou-se ainda que a irradiação aumenta muito o rendimento oxidativo das degradações, além de diminuir a quantidade de AOX gerados no produto final. Notou-se também que diminuindo a concentração de corante, a constante de velocidade de descoloração aumenta. Para monitorar os materiais eletródicos, foram empregadas as técnicas de VC, EDX e MEV. Constatou-se que eletrodos de composição Ti/Ir1-xSb1-ySn1-zO2 com baixo teor de Ir não são mecânica e eletroquimicamente resistentes, sendo necessário aumentar a concentração desse elemento e de Sb no material eletródico para incrementar a eficiência e a estabilidade. Palavras chave: Vermelho de alizarina S, ânodo dimensionalmente estável, cloreto, tratamento eletroquímico, tratamento eletroquímico irradiado / Alizarin red S is a dye whose color is a function of pH. It is a sulfonated anthraquinone which has two phenolic groups connected to the same ring where there is the sulphonic group. It is usually commercialized in the form of monossodic salt, also called sodium alizarinessulphonate or simply alizarin red. This dye can be synthesized by oxidation and hidroxilation of anthracene, followed by sulphonation reaction. It is largely used in histochemistry, quantitative analysis, textile and leather industries. In leather industry, this dye is accompanied by large quantities of chloride ions, which is advantageous for the application of DSA&reg electrodes in electrochemical or photo-assisted electrochemical treatment. This electrodes are capable of producing chlorine species, highly active oxidants such as chlorine gas in strongly acid pH (< 2.00). In this work we employed pure electrochemical and photo-assisted electrochemical treatments to degrade alizarin red S. The current density, concentration of sodium chloride, temperature parameters and the nature of irradiated electrochemical process were studied. To monitor the degradation were employed techniques of UV-Vis, COD, TOC, AOX and HPLC-MS. It was noticed that the sodium chloride concentration and the current directly influence in the rate of discoloration. It was also possible to note that the Van\'t Hoff rule is balanced with the gases solubility rule in temperature studies. It was observed that irradiation increases the efficiency of oxidation and reduce the amount of AOX generated in the final product. It was also noted that lowering the concentration of dye, the discoloration rate constant increases. To monitor the electrodic materials were used CV, SEM and EDX techniques. It was found that electrodes of Ti/Ir1-(x+y)SbxSnyO2 with low quantities of Ir are not mechanically and electrochemically resistant. Because this, it is necessary to increase the concentration of Sb and Ir elements in electrodic material to increase efficiency and stability. Key words: Alizarin red S, dimensionally stable anode, chloride, electrochemical treatment, irradiated electrochemical treatment