Urea is an added value chemical with wide applications in the industry and agriculture. The release of urea waste to the environment affects ecosystem health despite its low toxicity. Online monitoring of urea for industrial applications and environmental health is an unaddressed challenge. Electroanalytical techniques can be a smart integrated solution for online monitoring if sensors can overcome the major barrier associated with long-term stability. Mixed metal oxides have shown excellent stability in environmental conditions with long lasting operational lives. However, these materials have been barely explored for sensing applications. This work presents a proof of concept that demonstrates the applicability of an indirect electroanalytical quantification method of urea. The use of Ti/RuO2-TiO2-SnO2 dimensional stable anode (DSA®) can provide accurate and sensitive quantification of urea in aqueous samples exploiting the excellent catalytic properties of DSA® on the electrogeneration of active chlorine species. The cathodic reduction of accumulated HClO/ClO− from anodic electrogeneration presented a direct relationship with urea concentration. This novel method can allow urea quantification with a competitive LOD of 1.83 × 10−6 mol L−1 within a linear range of 6.66 × 10−6 to 3.33 × 10−4 mol L−1 of urea concentration.
Indigo Blue (IB) is a dye widely used by the textile sector for dyeing cellulose cotton fibers and jeans, being considered a recalcitrant substance, and therefore resistant to traditional treatments. Several methodologies are reported in the literature for the removal or degradation of dyes from the aqueous medium, among which photoelectrocatalysis stands out, which presents promising results in the degradation of dyes when a dimensionally stable anode (DSA) is used as a photoanode. In the present work, we sought to investigate the efficiency of a Ti/RuO2-TiO2 DSA modified with tin and tantalum for the degradation of indigo blue dye by photoelectrocatalysis. For this, electrodes were prepared by the thermal decomposition method and then a physical–chemical and electrochemical analysis of the material was carried out. The composition Ti/RuO2-TiO2-SnO2Ta2O5 (30:40:10:20) was compared to Ti/RuO2-TiO2 (30:70) in the photocatalysis, electrocatalysis, and photoelectrocatalysis tests. The photocatalysis was able to degrade only 63% of the IB at a concentration of 100 mg L−1 in 3 h, whereas the electrocatalysis and photoelectrocatalysis were able to degrade 100% of the IB at the same initial concentration in 65 and 60 min, respectively.
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Neste trabalho foram preparados electrocatalisadores contendo platina e óxido de rutênio em diferentes proporções. A atividade catalítica destes materiais foi avaliada durante a oxidação de propanodiol. Este álcool é obtida de forma renovável através da hidrogenólise do glicerol, o qual é um subproduto da produção de biodiesel. Desta forma, esta molécula representa uma possibilidade para a substituição do hidrogênio utilizado em células a combustível, uma vez que o uso do hidrogênio nesses dispositivos é desvantajoso devido à dificuldade de armazenamento e risco de explosão. A atividade catalítica dos eletrodos contendo Pt e Ru foi investigada através das técnicas de voltametria cíclica e cronoamperometria e os resultados obtidos demostraram uma atividade catalítica superior do eletrodo composto por 60% Pt e 40% Ru, indicando a potencial aplicação deste eletrodo na catálise da reação de eletro-oxidação desta molécula orgânica.
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