Định lượng gốc •OH tạo ra trong quá trình điện hóa: Ảnh hưởng của điện cực làm việc và mật độ dòng
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Author
-
Nguyễn Tiên Hoàng
Từ khóa:
Điện cực BDD
oxy hóa điện hóa
axit terephthalic
quang phổ huỳnh quang
gốc •OH
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, tác giả đánh giá chuyên sâu hàm lượng •OH sinh ra bằng phương pháp gián tiếp dựa trên phản ứng giữa gốc •OH và chất bẫy axit terephthalic (TA). Điều kiện thí nghiệm như: Mật độ dòng điện áp dụng, vật liệu điện cực làm việc được khảo sát để đánh giá sự tạo thành các gốc •OH. Kết quả cho thấy, sản lượng •OH sinh ra phụ thuộc mạnh mẽ vào điều kiện thí nghiệm. Nghiên cứu cũng đã thiết lập được điều kiện tối ưu của quá trình: Sử dụng điện cực BDD tại mật độ dòng j = 20 mA·cm-2. Điện cực thể hiện hiệu suất cao nhất là BDD với nồng độ •OH đo được là 5,5×10-5 M. Hiệu suất quá trình tạo •OH được đánh giá thông qua các tham số: Hiệu suất Faradaic (η) nằm trong khoảng 10-5 ~ 10-7 và tỷ lệ huỳnh quang hoá = 0,03 ~ 0,12.
Tài liệu tham khảo
-
[1] Y. Deng, R. Zhao, “Advanced Oxidation Processes (AOPs) in Wastewater Treatment”. Curr. Pollution Rep. 1, 2015, 167-176.
[2] D.L. Sedlak and A.W. Andren, “Oxidation of chlorobenzene with Fenton’s reagent”, Environ. Sci. Technol. 25, 1991, 777-782.
[3] J. Iniesta, P.A. Michaud, M. Panizza, G. Cerisola, A. Aldaz, Ch. Comninellis, “Electrochemical oxidation of phenol at boron-doped diamond electrode”, Electrochim. Acta. 46, 2001, 3573-3578.
[4] A. Morão, A. Lopes, M. T. Pessoa de Amorimb, I.C. Gonçalvesa, “Degradation of mixtures of phenols using boron doped diamond electrodes for wastewater treatment”, Electrochim. Acta. 49, 2004, 1587-1595.
[5] L. Codognoto, S.A.S. Machado, L.A. Avaca, “Selective oxidation of pentachlorophenol on diamond electrodes”. J. Appl. Electrochem. 33, 2003, 951-957.
[6] P. Canizares, C. Saez, J. Lobato, M. A Rodrigo, “Electrochemical treatment of 2,4-dinitrophenol aqueous wastes using boron-doped diamond anodes”, Electrochim. Acta. 49, 2004, 4641-4650.
[7] X. Fang, G. Mark, C. von Sonntag, “OH Radical Formation by Ultrasound in Aqueous Solutions Part I: The Chemistry Underlying the Terephthalate Dosimeter”, Ultrason. Sonochem. 3, 1996, 57-63.
[8] K. Bubacz, E. Kusiak-Nejman, B. Tryba, A. W Morawski, “Investigation of OH radicals formation on the surface of TiO2/N photocatalyst at the presence of terephthalic acid solution. Estimation of optimal conditions”, J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 261, 2013, 7-11.
[9] M. Janus, J. Choina, A.W. Morawski, “Azo dyes decomposition on new nitrogen-modified anatase TiO2 with high adsorptivity”,
[10] J. Hazard. Mater. 166 (2009) 1-5.
[11] Q. Xiao, L. Ouyang, “Photocatalytic activity and hydroxyl radical formation of carbon-doped TiO2 nanacrystalline: Effect of calcination temperature”, Chem. Eng. J. 148, 2009, 248-253.
[12] Đặc tính lớp phủ BDD: https://www.neocoat.ch/en/
[13] products/electrodes/bdd-si.
[14] P. Michaud, M. Panizza, L. Ouattara, T. Diaco, G. Foti, C. Comninellis, “Electrochemical Oxidation of Water on Synthetic, Boron-Doped Diamond Thin Film Anodes”, J. Appl. Electrochem. 33, 2003, 151-154.
[15] A. Kapalka, G. Fóti, C. Comninellis, “Determination of the Tafel Slope for Oxygen Evolution on Boron-Doped Diamond Electrodes”, Electrochem. Commun. 10, 2008, 607-610.
[16] D.A. Garcia-Osorio, R. Jaimes, J. Vazquez-Arenas, R.H. Lara,
[17] J. Alvarez-Ramirez, “The Kinetic Parameters of the Oxygen Evolution Reaction (OER) Calculated on Inactive Anodes Via Eis Transfer Functions: •OH Formation”, J. Electrochem. Soc.164, 2017, E3321-E3328.
[18] M. Santana, L. de Faria, J. Boodts, “Electrochemical characterisation and oxygen evolution at a heavily boron doped diamond electrode”, Electrochim Acta. 50, 2005, 2017-2027.
[19] I. Kisacik, A. Stefanova, S. Ernst, H. Baltruschat, “Oxidation of carbon monoxide, hydrogen peroxide and water at a boron doped diamond electrode: the competition for hydroxyl radicals”, Phys Chem Chem Phys. 15, 2013, 4616-4624
[20] G. Zhao, S. Shen, M. Li, D. Li, “The mechanism and kinetics of ultrasound-enhanced electrochemical oxidation of phenol on boron-doped diamond and Pt electrodes”, Chemosphere, 73, 2008, 1407-1413.
[21] Nguyễn Tiên Hoàng, “Physical and electrochemical properties of Boron-Doped Diamond (BDD) electrode”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, Vo. 18, No. 6, 2020, 41-45.
[22] M. Shestakova, M. Sillanpää, “Electrode materials used for electrochemical oxidation of organic compounds in wastewater”. Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 16, 2017, 223-238.
[23] A. Karambakhsh, A. Afshar, S. Ghahramani, P. Malekinejad, “Pure Commercial Titanium Color Anodizing and Corrosion Resistance”. J. Mater. Eng. Perform. 20(9), 2011, 1690-1696.
[24] M.V. Diamanti, M. Ormellese, M. P. Pedeferri, “Alternating current anodizing of titanium in halogen acids combined with Anodic Spark Deposition: Morphological and structural variations”, Corros. Sci. 52, 2010, 1824 - 1829.
[25] M. Shestakova, M. Sillanpää, “Electrode materials used for electrochemical oxidation of organic compounds in wastewater.” Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 16, 2017, 223–238.
[26] M. J. K. Bashir, J. W. Lim, S.Q. Aziz, S.S. Abu Amr, “Electrochemical Oxidation Process Contribution in Remediating Complicated Wastewaters”. In book: Wastewater Engineering: Types, Characteristics and Treatment Technologies 81 – 91.
[27] M. J. Pacheco, V. Santos, L. Ciríaco, A. Lopes, “Electrochemical degradation of aromatic amines on BDD electrodes. J. Hazard. Mater. 186, 2011, 1033-1041”.
[28] M. Murugananthan, S. S. Latha, G. B. Raju, S. Yoshihara, “Role of electrolyte on anodic mineralization of atenolol at boron doped diamond and Pt electrodes”, Sep. Purif. Technol. 79, 2011, 56-62.
[29] T. H. Nguyen, “Padan 95 SP treatment by electrochemical process and its combination with other techniques”, (Doctoral Dissertation), TU Chemnítz, 2019. https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-359516.
Xem thêm
Ẩn bớt
##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##
Đã Xuất bản
Nov 30, 2021
Download
Cách trích dẫn
Nguyễn Tiên Hoàng. “Định lượng gốc •OH tạo Ra Trong Quá trình điện hóa: Ảnh hưởng của điện cực làm việc Và mật độ dòng”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 19, số p.h 11, Tháng Mười-Một 2021, tr 46-51, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/7614.