Eletrocatalisadores à base de Ni-Mo-P movidos a energia solar para produção de H2, ácidos carboxílicos e fenólicos a partir de biorrecursos agrícolas
Eletrocatalise; Eletrodeposição; Lignina; Produção de hidrogênio; ácidos fenólicos, ácidos carboxílicos
A oxidação eletrocatalítica da lignina, uma rica fonte de compostos aromático renovável que pode fornecer compostos de alto valor, é um processo potencial para converter esta matéria-prima em biocombustíveis e produtos químicos de alto valor sob condições operacionais brandas com produção simultânea de hidrogênio. Neste estudo, um revestimento de Ni-Mo-P foi eletrodepositado em aço inoxidável para a eletrooxidação da lignina e consequente produção de ácidos fenólicols e carboxílicos e hidrogênio. Este revestimento foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), voltametria cíclica e análise de curvas de polarização. A eletrooxidação da lignina foi conduzida em um reator eletroquímico de dois compartimentos (catódico e anódico), separados por uma membrana aniônica. As reações foram realizadas sob diferentes densidades de corrente (40, 70 e 100 mA cm⁻²) e concentrações de lignina (500, 1000 e 1500 mg L⁻¹), com a monitoração do volume de hidrogênio (H₂) produzido no cátodo. As curvas de voltametria de varredura linear mostraram que a incorporação de Mo na matriz de NiP diminui o potencial de início da reação de evolução do hidrogênio. Também foi observado que a produção de hidrogênio foi influenciada apenas pela densidade de corrente e tempo de eletrólise. A partir da oxidação eletrocatalítica da lignina, ácidos fórmico, acético e vanilina foram gerados. A formação dos ácidos carboxílicos aumentou nos primeiros 30 min de eletrólise e depois permaneceu constante para todas as densidades de corrente e concentrações de lignina investigadas. A concentração máxima de ácido fórmico produzido foi de 4,82 mg L-1 e 43,76 de ácido acético a 70 mA cm-2 com 1500 mg L-1 de lignina após 240 minutos de eletrólise. A produção de vanilina foi maximizada na concentração de 1500 mg L⁻¹ de lignina, alcançando aproximadamente 60 mg L⁻¹, e não apresentou variação significativa com a densidade de corrente, mantendo-se estável ao longo do processo de eletrólise.