Estudo de materiais alternativos para a remoção de compostos orgânicos de efluentes por oxidação anódica

Anodic oxidation is a type of advanced oxidative electrochemical process, in which it allows the degradation and mineralization of organic compounds. This mineralization occurs preferably in two ways. The first occurs due to the transfer of charge directly on the surface of the anode and the second...

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Tác giả chính: Vale Júnior, Edilson do
Tác giả khác: Huitle, Carlos Alberto Martinez
Định dạng: Dissertação
Ngôn ngữ:por
Được phát hành: Brasil
Những chủ đề:
Tratamento de águas residuais
Corantes
Aspersão térmica
Ânodo dimensionalmente estável
Oxidação eletroquímica
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Truy cập trực tuyến:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23544
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Estudo de materiais alternativos para a remoção de compostos orgânicos de efluentes por oxidação anódica
description Anodic oxidation is a type of advanced oxidative electrochemical process, in which it allows the degradation and mineralization of organic compounds. This mineralization occurs preferably in two ways. The first occurs due to the transfer of charge directly on the surface of the anode and the second occurs through indirect oxidation through the generation of strongly oxidizing species, which can be physically adsorbed in the form of hydroxyl (OH) radicals or chemically adsorbed, On the surface of the electrode. A higher rate of treatment is obtained when the radicals are physically adsorbed, the reactions that allow the degradation of the organic substrate of interest. In the literature, two catalytic materials stand out for the degradation and mineralization of organic compounds, such as boron doped diamond (DDB) and platinum (Pt) electrodes. But both have some limitations that prevent so the electrochemical technology on an industrial scale. Therefore, many researchers have devoted great efforts to identify more affordable electrodic materials as an alternative to reduce the initial investment and operating costs. This is the case of dimensional stable anodes and other metal anodes. In this context, tin-based alloys were considered as an interesting alternative, using them as anodes, for the anodic oxidation process. Therefore, in this work, an anode formed by a Sn-Cu Sb alloy (Babbitt) was synthesized from the cold gas spray technology to evaluate its potential application for electrochemical treatments, such as a new cheap and stable anode material. The electrocatalytic properties of the synthesized anode were tested to reduce the decolorization and chemical oxygen demand (COD) of azido blue Acid 29. Moreover, the evolution of nitrogenous inorganic species and carboxylic acids generated by the breakdown of the molecule by oxidation was evaluated by means of HPLC analysis.
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The first occurs due to the transfer of charge directly on the surface of the anode and the second occurs through indirect oxidation through the generation of strongly oxidizing species, which can be physically adsorbed in the form of hydroxyl (OH) radicals or chemically adsorbed, On the surface of the electrode. A higher rate of treatment is obtained when the radicals are physically adsorbed, the reactions that allow the degradation of the organic substrate of interest. In the literature, two catalytic materials stand out for the degradation and mineralization of organic compounds, such as boron doped diamond (DDB) and platinum (Pt) electrodes. But both have some limitations that prevent so the electrochemical technology on an industrial scale. Therefore, many researchers have devoted great efforts to identify more affordable electrodic materials as an alternative to reduce the initial investment and operating costs. This is the case of dimensional stable anodes and other metal anodes. In this context, tin-based alloys were considered as an interesting alternative, using them as anodes, for the anodic oxidation process. Therefore, in this work, an anode formed by a Sn-Cu Sb alloy (Babbitt) was synthesized from the cold gas spray technology to evaluate its potential application for electrochemical treatments, such as a new cheap and stable anode material. The electrocatalytic properties of the synthesized anode were tested to reduce the decolorization and chemical oxygen demand (COD) of azido blue Acid 29. Moreover, the evolution of nitrogenous inorganic species and carboxylic acids generated by the breakdown of the molecule by oxidation was evaluated by means of HPLC analysis. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A oxidação anódica é um tipo de processo eletroquímico oxidativo avançado, no qual possibilita a degradação e mineralização de compostos orgânicos. Essa mineralização ocorre preferencialmente de duas formas. A primeira acontece devido a transferência de carga diretamente na superfície do ânodo e a segunda ocorre através de uma oxidação indireta mediante a geração de espécies fortemente oxidantes, as quais podem ser fisicamente adsorvidas na forma de radicais hidroxila (●OH), ou quimicamente adsorvidas, na superfície do eletrodo. Uma maior taxa de tratamento é obtida quando os radicais estão fisicamente adsorvidos, as reações que possibilitam a degradação do substrato orgânico de interesse. Na literatura, dois materiais catalíticos se destacam para a degradação e mineralização de compostos orgânicos, são eles os eletrodos de diamante dopado com boro (DDB) e platina (Pt). Porém ambos apresentam algumas limitações que inviabilizam o so da tecnologia eletroquímica em escala industrial. Logo, vários pesquisadores têm dedicado grandes esforços para identificar materiais eletródicos mais acessíveis como uma alternativa para reduzir o investimento inicial e os custos operacionais. Este é o caso de ânodos dimensionais estáveis e outros ânodos metálicos. Neste contexto, ligas baseadas em estanho foram consideradas como uma alternativa interessante, utilizando-as como ânodos, para o processo de oxidação anódica. Portanto, neste trabalho, um ânodo formado por uma liga de Sn-Cu Sb (Babbitt) foi sintetizado a partir da tecnologia de aspersão térmica a frio para avaliar a sua potencial aplicação para tratamentos eletroquímicos, como um novo material ânodico módico e estável. As propriedades eletrocatalíticas do ânodo sintetizado foram testadas na redução da descoloração e da demanda química de oxigénio (DQO) do corante azóico Azul Ácido 29. Além disso, a evolução de espécies inorgânicas nitrogenadas e ácidos carboxílicos gerados pela quebra da molécula pela oxidação foi avaliada por meio de análise por HPLC. 2017-07-06T14:12:27Z 2017-07-06T14:12:27Z 2016-11-28 masterThesis VALE JÚNIOR, Edilson do. Estudo de materiais alternativos para a remoção de compostos orgânicos de efluentes por oxidação anódica. 2016. 61f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23544 por Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA

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