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La produzione e l'impiego del perossido di idrogeno in processi di ossidazione avanzata come precursore di specie radicaliche altamente ossidanti, è oggi di particolare interesse in quanto, riducendosi a ossigeno ed acqua, H2O2 rappresenta, nell'ambito della green chemistry, uno degli agenti ossidanti più compatibili con l'ambiente.
Affinché l'elettrosintesi di H2O2 possa risultare competitiva con i processi chimici attualmente utilizzati dall'industria (principalmente il processo basato sulla semicoppia redox chinone-antrachinone) è essenziale sviluppare materiali catodici che al contempo siano economici, di facile realizzazione e forniscano adeguate prestazioni in termini sia di attività elettrocatalitica e quindi di efficienza di corrente, sia di stabilità meccanica ed elettrochimica.
Il progetto di ricerca si propone di sviluppare un materiale catodico costituito da feltro di grafite o di carbonio, che unisca al basso costo, elevate efficienze di conversione ed elevata durabilità. Al fine di migliorare le prestazioni, il feltro sarà sottoposto a processi di attivazione chimica ed elettrochimica.
Gli elettrodi ottenuti, dopo caratterizzazione chimica, elettrochimica e morfologica , verranno valutati sia relativamente alla produzione di H2O2 sia all'impiego di tale ossidante, mediante decomposizione in situ ad opera di radiazioni UV e/o catalizzatori metallici, nella generazione di specie radicaliche in grado di degradare molecole organiche di interesse ambientale. La fase finale del progetto prevede uno studio volto alla immobilizzazione dei catalizzatori metallici sull'elettrodo, al fine di generare le specie radicaliche direttamente sulla superficie elettrodica.
Particolare attenzione sarà infine rivolta all'ottimizzazione della fluidodinamica del reattore al fine di garantire le massime efficienze di corrente ed il minor consumo energetico, anche con l'obiettivo di determinare indicazioni utili per realizzarne lo scale-up.