ELECTRON4WATER

Three-dimensional nanoelectrochemical systems basado en low-cost reducido graphene oxide:

La entrada cada vez mayor de agentes químicos tóxicos está deteriorando rápidamente la salud de nuestros ecosistemas y, sobre todo, poniendo en peligro la salud humana. Superar el reto de la contaminación del agua requiere de nuevas tecnologías de tratamiento de agua que sean sostenibles, robustas y eficientes energéticamente. ELECTRON4WATER propone una tecnología pionera de purificación del agua sin productos químicos: un sistema nanoelectroquímico tridimensional (3D) equipado con los electrodos de grafeno reducido (RGO) de bajo coste. La investigación existente sobre los electrodos basados ​​en grafeno se ha centrado en aplicaciones de supercondensadores y en la síntesis de grafeno superconductor sin defectos. En cambio, en este proyecto utilizaremos la estructura defectuosa del RGO para inducir la producción de especies reactivas de oxígeno y mejorar la degradación electrocatalítica de contaminantes. Investigaremos las reacciones de electrólisis en un material recubierto de RGO polarizado electroquímicamente en 3D, que ofrece una alta actividad catalítica y un área superficial grande disponible para la electrólisis. Se espera que este enfoque innovador en el diseño del reactor electroquímico mejore considerablemente la eficiencia actual y consiga la eliminación completa de contaminantes persistentes y patógenos del agua sin utilizar ningún producto químico, simplemente aplicando la corriente. Además, la alta capacitación del material basado en RGO puede permitir un mayor ahorro energético y permitir el uso de fuentes de energía intermitentes como los paneles fotovoltaicos. Estas características hacen que los sistemas nanoelectroquímicos en 3D sean particularmente interesantes para aplicaciones distribuidas a pequeña escala. Este proyecto tiene como objetivos: i) diseñar el material óptimo basado en RGO para objetivos de tratamiento específicos, ii) comprender el mecanismo de (electro)catalización y (electro)sorción de contaminantes persistentes en RGO y RGO polarizado electroquímicamente, iii) comprender el papel de la matriz inorgánica y orgánica y reconocer las posibles limitaciones del proceso, y iv) desarrollar soluciones adaptadas y adaptables para el tratamiento del agua contaminada. Qué hacemos Nuestro grupo de investigación está dedicado al desarrollo y optimización de sistemas (nano)electroquímicos para el tratamiento del agua y de aguas residuales. Nos interesan especialmente aquellos contaminantes que son refractarios o difíciles de eliminar mediante otras tecnologías de tratamiento convencionales y avanzadas. Por ejemplo, los procesos electroquímicos son capaces de desfluorar y degradar completamente algunos de los contaminantes.