Investigations into the electrochemical synthesis of hydrogen peroxide

Abstract

Este trabalho consiste no estudo de um catalisador novel para a síntese electroquímica de peróxido de hidrogénio, adequado para o uso de uma célula de combustível de membrana trocadora de protões (PEM). Métodos de caracterização electroquímicos (numa célula de três eléctrodos) e a actual tecnologia PEM bem como os materiais necessários para as mesmas foram utilizados. O conhecido catalisador de platina foi analisado e usado como referência. Os métodos de caracterização electroquímicos usados foram a voltametria cíclica (para caracterização da superfície do metal), o eléctrodo rotativo de disco - RDE (para calcular a actividade do catalisador, as correntes limite associadas à cinética da reacção, o número de electrões trocados, etc.) e o eléctrodo rotativo de disco e anel - RRDE (para quantificar a densidade de corrente relativa à produção de peróxido de hidrogénio). A tecnologia PEM foi igualmente usada para a caracterização electroquímica. Alguns dos factores interferentes na concentração de peróxido de hidrogénio produzido foram estudados. Por exemplo, a dependência da temperatura dos humidificadores, da pressão e do gás reagente usado no cátodo (ar ou oxigénio). Curvas de polarização foram determinadas e usadas para determinar a densidade de corrente obtida na célula de combustível, a resistência da membrana e outros parâmetros relacionados. Durante a mesma, o peróxido de hidrogénio foi recolhido e analisado. A sua quantificação foi feita por análise volumétrica. A eficácia do catalisador foi calculada. Estes estudos revelaram que o catalisador patenteado representa uma melhoria significativa para a produção de peróxido de hidrogénio. A produção do mesmo por via da tecnologia PEM verificou-se possível