Nanoporous of W/WO3 Thin Film Electrode Grown by Electrochemical Anodization Applied in the Photoelectrocatalytic Oxidation of the Basic Red 51 used in Hair Dye

Abstract

Eletrodo nanoporoso auto-organizado de W/WO3 pode ser obtido através da anodização eletroquímica de placas de W em solução de NaF 0,15 mol L-1 como eletrólito suporte, aplicando uma rampa de potencial de 0,2 V s-1, até alcançar 60 V, mantendo por 2 h. A forma monoclínica altamente ordenada do WO3 é majoritária quando calcinado a 450 0 C durante 30 min, obtendo uma maior fotoatividade quando irradiada na luz visível em relação a luz UV. O eletrodo promove a descoloração total do vermelho básico 51, utilizado em tinturas de cabelo, após 60 min de oxidação fotoeletrocatalítica, em densidade de corrente de 1,25 mA cm-2 e irradiação em comprimento de onda 420-630 nm. Nessa condição foi obtido 63% de mineralização. Uma menor eficiência é obtida para o sistema irradiado por comprimento de onda (280-400 nm), quando apenas 40% de remoção de carbono orgânico total é obtida, necessitando de 120 min de tratamento para a descoloração total da solução do vermelho básico 51.

Self-organized W/WO3 nanoporous electrodes can be obtained by simple electrochemical anodization of W foil in 0.15 mol L-1 NaF solution as the supporting electrolyte, applying a ramp potential of 0.2 V s(-1) until it reached 60 V, which was maintained for 2 h. The monoclinic form is majority in the highly ordered WO3 annealed at 450 degrees C, obtaining a higher photoactivity when irradiated by visible light than by UV light. The electrode promotes complete discoloration of the investigated basic red 51 dye after 60 min of photoelectrocatalytic oxidation, on current density of 1.25 mA cm(-2) and irradiation on wavelength of 420-630 nm. In this condition it was obtained 63% of mineralization. Lower efficiency is obtained for the system irradiated by wavelength (280-400 nm) when only 40% of total organic carbon removal is obtained and 120 min is required for complete discoloration.