Investigação por RPE da formação de espécies radicalares utilizando eletrodos de DDB

A geração de efluentes industriais cresce a cada dia e o tratamento dos contaminantes por oxidação eletroquímica utilizando eletrodo de diamante dopado com boro (DDB) mostra ser bastante promissor [1]. Dentre outras excelentes características, este eletrodo produz, durante a eletrólise, radicais hidroxila quase livres que são utilizados na degradação dos poluentes. A escolha correta do eletrólito de suporte pode aumentar significativamente a eficiência de degradação pela geração de oxidantes in situ [2]. O objetivo desta investigação foi detectar as espécies radicalares formadas durante eletrólise utilizando eletrodo de DDB em meio dos ácidos sulfúrico e nítrico por espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) e 5,5’-dimetil-pirrolina-N-óxido (DMPO) como sequestrante. É possível observar na Figura 1a formação de adutos em ambas condições reacionais. Os espectros de RPE apresentam-se com pequeno deslocamento entre eles e a amplitude maior em meio de ácido sulfúrico indica maior for ação do aduto. É de conhecimento que o uso do ácido nítrico como eletrólito apresenta uma menor eficiência para a oxidação eletroquímica de compostos orgânicos quando comparado ao ácido sulfúrico. Os altos valores de corrente detectados por voltametria cíclica em meio de ácido nítrico sugere que a alta concentração de espécies •OH na superfície do eletrodo de DDB favorece a combinação destas espécies, com possível formação de H2O2, O2 ou ambos. Em meio de ácido sulfúrico os radicais hidroxila podem reagir com íons sulfato diminuindo a probabilidade de recombinação destes tornando-os disponíveis para a degradação de compostos orgânicos. Por outro lado, deve haver a formação de radicais a partir de íons sulfato que também podem agir como agentes oxidantes de substâncias orgânicas.