Wykorzystanie elektrod diamentowych domieszkowanych borem (BDD) do elektrochemicznego utleniania związków organicznych

• Autorzy: Lochyński P. , Dittmar T. , Worch E. , Kuczewski K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2015.12.38

Warianty tytułu

EN

Electrochemical oxidation of organic compounds on boron-doped diamond electrodes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykazano, że istnieje możliwość zastąpienia drogiego materiału podłoża elektrod jakim jest niob (Nb), podłożem węglik krzemu-grafit (SiC-C). Naniesienie domieszkowanej borem warstwy diamentowej (BDD) na nowy materiał umożliwia zachowanie skuteczności anodowego utleniania związków organicznych. Kinetyka reakcji przebiega z zachowaniem pseudo- -pierwszego rzędu. W zakresie 10–1000 mg/L, zależność DOC/DOC0 jest niezależna od wartości początkowego stężenia węgla organicznego (DOC0). Struktura związku organicznego wpływa na szybkość reakcji. Reakcja całkowitej mineralizacji pirydyny trwała 30–40% dłużej niż kwasu mrówkowego. Zgodnie z prawem Faradaya zwiększenie natężenia prądu przyspiesza mineralizację. Badania wykazały, że kinetyka reakcji anodowego utleniania roztworu modelowego zawierającego wodoroftalan potasu (DOC0 = 100 mg/L) zależy od morfologii powierzchni warstwy BDD. Wskazane jest, aby stosowane do celów mineralizacji elektrody charakteryzowały się powierzchnią o możliwie dużej wielkości ziaren (> 1,2 μm).

EN

The com. and innovative B-doped diamond electrodes, based on Nb and SiC-graphite substrates, resp., were used sep. as anodes in lab. equipment for studying the degrdn. of dissolved org. C (DOC) contained in solns. of KH phthalate. The initial DOC concn. (DOC0) was 10–1000 mg/L. The degrdn. kinetics was of pseudo-first order. The DOC/DOC0 ratio was independent form DOC0. In addn., the electrochem. oxidn. of KH phthalate soln. at DOC0 100 mg/L and current 0.5 A was performed on B-doped diamond electrodes (grain size 0.12–2.16 micrometers). The replacement of Nb substrate with SiC-graphite one did not result in any decrease in the electrode efficiency.

Słowa kluczowe

PL

elektroda diamentowa; BDD; metoda elektrochemiczna; związki organiczne; utlenianie

EN

diamond electrode; BDD; electrochemical method; organic compounds; oxidation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 94, nr 12
• Strony: 2275--2278
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Lochyński P.

• Instytut Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław

autor

Dittmar T.

• Technische Universität Dresden, Niemcy

autor

Worch E.

• Technische Universität Dresden, Niemcy

autor

Kuczewski K.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

Bibliografia

• 1. I. Iniesta, P.A. Michaud, M. Panizza, G. Cerisola, A. Aldaz, C. Comninellis, Electrochim. Acta 2001, 46, 3573.
• 2. F. Montilla, P.A. Michaud, E. Morallon, J.L. Vazquez, C. Comninellis, Electrochim. Acta 2002, 47, 3509.
• 3. P. Canizares, J. Lobato, J. Garcia-Gomez, M.A. Rodrigo, Ind. Eng. Chem. Res. 2003, 42, 956.
• 4. P. Canizares, J. Garcia-Gomez, C. Saez, M.A. Rodrigo, J. Appl. Electrochem. 2003, 33, 917.
• 5. S. Yoshihara, M. Murugananthan, Electrochim. Acta 2009, 54, 2031.
• 6. J. Zavazalova, H. Dejmkova, J. Barek, K. Peckova, Electroanalysis 2013, 25, 253.
• 7. IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans, International Agency for Research on Cancer, Lyon 2010, 99.
• 8. P.H. Britto-Costa, L.A.M. Ruotolo, Brazilian J. Chem. Eng. 2012, 29, 763.
• 9. V. Schmalz, T. Dittmar, D. Haaken, E. Worch, Water Res. 2009, 43, 5260.
• 10. T. Asano, A.D. Levine, Water Sci. Technol. 1996, 33, 1.
• 11. D. Haaken, T. Dittmar, V. Schmalz, E. Worch, Desalination Water Treat. 2012, 46, 160.
• 12. B. Jefferson, A.L. Laine, T. Stephenson, S.J. Judd, Water Sci. Technol. 2001, 43, 211.
• 13. R.L. Rajala, M. Pulkkanen, M. Pessi, H. Heinonen-Tanski, Water Sci. Technol. 2003, 47, 157.
• 14. E. Worch, V. Schmalz, T. Dittmar, J. Ilian, M. Bergmann, Pat. niem. 102008004663 (2012).
• 15. J. Ilian, D. Haaken, T. Dittmar, M. Bergmann, E. Worch, [w:] Jahrbuch Kleinkläranlagen 2012, DWA Landesverband Sachsen/Thüringen (ISBN 978-3-942964-18-0).