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Type: Artigo de periódico
Title: Effects of the modification of gas diffusion electrodes by organic redox catalysts for hydrogen peroxide electrosynthesis
Author: Forti, Juliane C.
Venâncio, Cristiane E.
Lanza, Marcos R. V.
Bertazzoli, Rodnei
Abstract: This paper reports a comparative study of the electrochemical performance of in situ hydrogen peroxide electrogeneration on gas diffusion electrodes modified by organic redox catalysts 2-ethylanthraquinone, 2-terc-butylanthraquinone and azobenzene in medium of 0.1 mol L-1 H2SO4 plus 0.1 mol L-1 K2SO4, pH = 1. Hydrogen peroxide generation proved strongly dependent on the applied potential and on the concentration of added catalysts. Electrode modifications led to a significant increase in H2O2 yield (30%) reaching 850 mg L-1, and the overpotential for oxygen reduction shifted to less negative values (400 mV vs Ag/AgCl for electrodes modified by quinones and 300 mV vs Ag/AgCl for electrodes modified by azobenzene) compared to noncatalyzed gas diffusion electrodes, resulting in reduced energy consumption of 596.5 to 232.4 kWh kg-1. The results indicated that the best electrode for H2O2 electrogeneration is the gas diffusion electrode modified with 10% of 2-ethylanthraquinone, offering the best cost to benefit ratio.
Este trabalho apresenta um estudo comparativo da eficiência eletroquímica na eletrogeração de peróxido de hidrogênio in situ usando eletrodos da difusão gasosa modificados com os catalisadores orgânicos redox: 2-etilantraquinona, 2-terc-butilantraquinona e azobenzeno em meio de 0,1 mol L-1 H2SO4 + 0,1 mol L-1 K2SO4, pH = 1. A produção de peróxido de hidrogênio está diretamente relacionada ao potencial aplicado e a concentração dos catalisadores adicionados. A modificação dos eletrodos resultou em um aumento significativo no rendimento de H2O2 (30%) alcançando 850 mg L-1 e o sobrepotencial da reação de redução do oxigênio foi deslocado para valores menos negativos (400 mV vs Ag/AgCl para os eletrodos modificados com quinonas e 300 mV vs. Ag/AgCl para os eletrodos modificados com azobenzeno) comparado ao eletrodo de difusão gasosa não modificado, reduzindo o consumo de energia de 596,5 para 232,4 kWh kg-1. Os resultados indicaram que o melhor eletrodo para a eletrogeração do H2O2 é o eletrodo de difusão gasosa modificado com 10% de 2-etilantraquinona, o qual apresentou a melhor relação custo/benefício.
Subject: hydrogen peroxide
gas diffusion electrodes
2-ethylanthraquinone
azobenzene
2-terc-butylanthraquinone
Editor: Sociedade Brasileira de Química
Rights: aberto
Identifier DOI: 10.1590/S0103-50532008000400006
Address: http://dx.doi.org/10.1590/S0103-50532008000400006
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-50532008000400006
Date Issue: 1-Jan-2008
Appears in Collections:Artigos e Materiais de Revistas Científicas - Unicamp

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