Oxidação eletroquímica avançada aplicada na degradação de 2,4-d utilizando ânodo DDB e ADE®
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Palavras-chave em Inglês: | |
| Link de acesso: | http://hdl.handle.net/10183/300326 |
Resumo: | Essa dissertação de mestrado teve como objetivo investigar a aplicação da oxidação eletroquímica avançada (OEA) na degradação e mineralização do ácido diclorofenoxiacético (2,4-D), utilizando um ânodo de diamante dopado com boro suportado com nióbio, de concentração de boro igual a 5000 ppm (Nb/DDB5000), e um ânodo dimensionalmente estável (Ti/Ti70%Ru30%O2 - ADE® ), além de dois tipos de diferentes de eletrólito suporte, sendo eles NaCl e Na2SO4. O mesmo cátodo de aço inoxidável foi utilizado em todas as condições avaliadas. A influência de parâmetros operacionais, como a densidade de corrente aplicada (10 e 20 mA/cm3 ), foi avaliada durantes quatro horas de ensaio. Os resultados obtidos foram avaliados em termos de degradação, mineralização, eficiência de corrente elétrica para mineralização, consumo energético e ácidos orgânicos. Os resultados de remoção da concentração de 2,4-D indicam que a melhor condição experimental é utilizando o ânodo DDB combinado com eletrólito suporte Na2SO4, havendo geração de mais duas espécies oxidantes no processo (SO4 - e S2O8 2- ), que promovem um melhor processo de oxidação. Em relação à densidade de corrente elétrica aplicada, não foi encontrada uma diferença considerável utilizando uma corrente elétrica maior que 10 mA/cm3 . Houve degradação e mineralização em todas as condições, mesmo que pequena, como durante o processo utilizando o ânodo ADE® , o qual demonstrou uma afinidade maior com o eletrólito suporte NaCl. Nessas condições é possível verificar que a escolha do eletrólito suporte juntamente com um ânodo compatível pode influenciar significativamente no processo de OEA, gerando menos produtos intermediários de reação, e, assim, obtendo um processo eficiente. |
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Weschenfelder, Bruna LuísaBernardes, Andrea Moura2026-01-17T07:59:40Z2025http://hdl.handle.net/10183/300326001297761Essa dissertação de mestrado teve como objetivo investigar a aplicação da oxidação eletroquímica avançada (OEA) na degradação e mineralização do ácido diclorofenoxiacético (2,4-D), utilizando um ânodo de diamante dopado com boro suportado com nióbio, de concentração de boro igual a 5000 ppm (Nb/DDB5000), e um ânodo dimensionalmente estável (Ti/Ti70%Ru30%O2 - ADE® ), além de dois tipos de diferentes de eletrólito suporte, sendo eles NaCl e Na2SO4. O mesmo cátodo de aço inoxidável foi utilizado em todas as condições avaliadas. A influência de parâmetros operacionais, como a densidade de corrente aplicada (10 e 20 mA/cm3 ), foi avaliada durantes quatro horas de ensaio. Os resultados obtidos foram avaliados em termos de degradação, mineralização, eficiência de corrente elétrica para mineralização, consumo energético e ácidos orgânicos. Os resultados de remoção da concentração de 2,4-D indicam que a melhor condição experimental é utilizando o ânodo DDB combinado com eletrólito suporte Na2SO4, havendo geração de mais duas espécies oxidantes no processo (SO4 - e S2O8 2- ), que promovem um melhor processo de oxidação. Em relação à densidade de corrente elétrica aplicada, não foi encontrada uma diferença considerável utilizando uma corrente elétrica maior que 10 mA/cm3 . Houve degradação e mineralização em todas as condições, mesmo que pequena, como durante o processo utilizando o ânodo ADE® , o qual demonstrou uma afinidade maior com o eletrólito suporte NaCl. Nessas condições é possível verificar que a escolha do eletrólito suporte juntamente com um ânodo compatível pode influenciar significativamente no processo de OEA, gerando menos produtos intermediários de reação, e, assim, obtendo um processo eficiente.This study aimed to investigate the application of advanced electrochemical oxidation (AEO) in the degradation and mineralization of dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), using a boron-doped diamond anode supported with niobium at a boron concentration of 5000 ppm (Nb/DDB5000) or a dimensionally stable anode (Ti/Ti70%Ru30%O2 - ADE® ), as well as two different types of supporting electrolytes, namely NaCl and Na2SO4. A stainless steel cathode was used under all evaluated conditions. The influence of operational parameters such as the applied current density (10 and 20 mA/cm²) was assessed over four hours of testing. The results obtained were evaluated in terms of degradation, mineralization, electric current efficiency for mineralization, energy consumption, and persistence of organic acids. The results for the removal of 2,4-D concentration indicate that the best experimental condition is using the DDB anode combined with the Na2SO4 supporting electrolyte, leading to the generation of two additional oxidizing species in the process (SO4²⁻ and S2O8²⁻), which promote a better oxidation process. Regarding the applied electric current density, no significant difference was found when using an electric current greater than 10 mA/cm². Degradation and mineralization occurred under all conditions, albeit to a small extent, such as during the process using the ADE® anode, which showed a greater affinity with the NaCl supporting electrolyte. Under these conditions, it is evident that the choice of supporting electrolyte, along with a compatible anode, can significantly influence the AEO process, generating fewer intermediate reaction products and thus achieving an efficient process.application/pdfporOxidação eletroquímicaÁcido 2,4-diclorofenoxiacéticoRemoção de contaminantesAdvanced electrochemical oxidationDichlorophenoxyacetic acidBoron doped diamondADE®Oxidation mechanismOxidação eletroquímica avançada aplicada na degradação de 2,4-d utilizando ânodo DDB e ADE®info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de MateriaisPorto Alegre, BR-RS2025mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001297761.pdf.txt001297761.pdf.txtExtracted Texttext/plain127061http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/300326/2/001297761.pdf.txt793edce5ecc7600ac31ce45c2d47b57eMD52ORIGINAL001297761.pdfTexto completoapplication/pdf2160344http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/300326/1/001297761.pdf9ea34e045d625a2a3a8367c096d13549MD5110183/3003262026-01-18 09:03:04.34858oai:www.lume.ufrgs.br:10183/300326Repositório InstitucionalPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.bropendoar:2026-01-18T11:03:04Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
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