REAÇÃO DE REDUÇÃO DE OXIGÊNIO POR UM MECANISMO DE 2 ELÉTRONS EM SUPERFÍCIES DE ÓXIDO DE CÉRIO
O aumento na contaminação do meio ambiente por poluentes orgânicos, alguns dos quais são disruptores endócrinos associados a diversos problemas de saúde, é uma grande motivação para o desenvolvimento de novos métodos de tratamento de água. A remoção desses compostos de água de consumo e esgoto ainda é um desafio, visto que estes vêm de diversas fontes e apresentam diferentes estruturas químicas. Processos eletroquímicos oxidativos avançados possuem excelente potencial para essa aplicação, nos quais peróxido de hidrogênio é eletrogerado na reação de redução de oxigênio por um mecanismo de 2 elétrons. Este é um forte agente oxidante, capaz de degradar diversos poluentes orgânicos e disruptores endócrinos de forma não-seletiva. Este estudo visa investigar a reação de redução de oxigênio, mais especificamente voltada para a eletrogeração de peróxido de hidrogênio, em materiais à base de carbono e óxidos metálicos utilizando teoria do funcional da densidade (DFT) e métodos computacionais. A primeira etapa foi a investigação de superfícies de céria (CeO2) devido a sua notável atividade catalítica observada experimentalmente, ultrapassando materiais de referência. Os índices (100), (110), (111), (221) e (331) foram analisados por métodos de primeiros princípios baseados em DFT. Observou-se que a superfície (100) é a mais favorável para a formação de H2O2 e que a superfície (331) também possui potencial para promover essa reação. Com esse trabalho, espera-se correlacionar excelentes resultados obtidos experimentalmente com informações a nível atomístico, gerando assim dados teóricos que podem ser empregados para síntese e otimização de novos materiais.