Eletrodos de Difusão Gasosa (RuO2/TiO2/PdO2) e (RuO2/TiO2/V2O5) para a eletrosíntese de etilenoglicol via oxidação do gás etileno

A produção de etilenoglicol (EG), ou etano-1,2-diol, é feita a partir da reação do óxido de etileno, ou 1,2-epoxietano, com água na presença de um catalisador, como ácido sulfúrico diluído, na temperatura de 60 °C. O processo demanda temperatura de 300 °C e 20 atm. . Neste trabalho, o gás etileno será oxidado a óxido de etileno, através de um eletrodo de difusão gasosa (EDG) que, em meio aquoso se transforma em etilenoglicol. Os experimentos de oxidação do gás etileno (0,2 Bar no EDG) utilizaram potencial constante (1,3 V a 2,3 V vs ECS) e as amostras (10 μL) foram analisadas cromatografia gasosa em um equipamento Varian modelo CP-3800, com um Espectrofotômetro Ms/Ms modelo Saturn 2200 utilizando inserção direta via chromatoproble. A preparação da massa catalítica, do eletrodo de difusão gasosa (EDG) e célula eletroquímica utilizada foram descritas na literatura [1,2]. Figura 1 apresenta os valores de concentração final de EG para cada EDG estudado, nota-se que o aumento do potencial aplicado em direção a valores mais positivos promoveu um aumento na concentração de EG, alcançando máximo de 175 mg L-1 para o EDG composto de TiO2/RuO2/PdO2 seguido do EDG composto por TiO2/RuO2 com 161 mg L-1 ao final de 60 minutos de experimento. Outro ponto a ser observado é a variação na concentração de EG com o uso de óxido de vanádio, TiO2/RuO2/V2O5, em potenciais menos positivos, esse eletrodo apresentou maiores concentração de EG (Figura 1A) enquanto que em potenciais mais positivos (Figura 1B) o EDG com óxido de vanádio apresentou concentrações de EG inferiores aos outros dois EDG estudados. Diante dos resultados apresentados, o uso de diferentes óxidos na composição do EDG promoveu a geração de diferentes concentrações de EG dependendo o potencial aplicado.