Nghiên cứu khả năng xử lý axit piric trong nước bằng phương pháp quang oxi hóa điện hóa gián tiếp sử dụng điện cực WO3/Cu
9 lượt xemTừ khóa:
Tungsten trioxide, Điện hóa gián tiếp, Acid piric, Xử lýTóm tắt
Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu chế tạo, đánh giá một số tính chất, hình thái học, cấu tạo tinh thể của lớp phủ WO3 trên nền Cu. Đồng thời, giới thiệu kết quả đánh giá bước đầu về khả năng xử lý acid picric trong nước của phương pháp oxi hóa điện hóa gián tiếp sử dụng điện cực WO3/Cu và tác nhân HOCl. Kết quả nghiên cứu cho thấy lớp phủ WO3 trên nền Cu có cấu trúc tinh thể lục giác, khối lượng riêng 6,422 g/cm³, cường độ hấp phụ 0,8 a.u (λ = 420 nm), dải cấm năng lượng khoảng 2,8 eV. Với điện thế áp dụng cho điện cực WO3/Cu là +0,8 V (vs. Ag/AgCl), phương pháp quang oxi hóa điện hóa gián tiếp sử dụng điện cực WO3/Cu và tác nhân HOCl cho hiệu suất xử lý TNP nồng độ 80 mg/L đạt 95% sau 105 phút ở nhiệt độ phòng.
Tài liệu tham khảo
[1]. “Picric-Acid @ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.” 1.[Online]. Available: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Picric-Acid
[2]. J. Gong, Y. Liu, and X. Sun, “O3 and UV/O3 oxidation of organic constituents of biotreated municipal wastewater,” Water Res., vol. 42, no. 4, pp. 1238–1244, (2008), doi: https://doi.org/10.1016/j.watres.2007.09.020.
[3]. E. Brillas, I. Sirés, and M. A. Oturan, “Electro-Fenton process and related electrochemical technologies based on Fenton’s reaction chemistry,” Chem. Rev., vol. 109, no. 12, pp. 6570–6631, (2009), doi: 10.1021/cr900136g.
[4]. D. Tang, Z. Zheng, K. Lin, J. Luan, and J. Zhang, “Adsorption of p-nitrophenol from aqueous solutions onto activated carbon fiber,” J. Hazard. Mater., vol. 143, no. 1, pp. 49–56, (2007), doi: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.08.066.
[5]. R. M. Farsi et al., “Biodegradation of picric acid (2,4,6-trinitrophenol, TNP) by free and immobilized marine Enterococcus thailandicus isolated from the red sea, Saudi Arabia,” Egypt. J. Aquat. Res., vol. 47, no. 3, pp. 307–312, (2021), doi: https://doi.org/10.1016/j.ejar.2021.05.002.
[6]. C. A. Martínez-Huitle and S. Ferro, “Electrochemical oxidation of organic pollutants for the wastewater treatment: direct and indirect processes.,” Chem. Soc. Rev., vol. 35, no. 12, pp. 1324–1340, (2006), doi: 10.1039/b517632h.
[7]. S. Wang, D. Zhong, G. Qu, P. Ning, J. Quan, and X. Chen, “Degradation of phenol in wastewater with ozone produced by self-design ozone generator,” vol. 02002, (2016).
[8]. W. S. Koe, J. W. Lee, W. C. Chong, Y. L. Pang, and L. C. Sim, “An overview of photocatalytic degradation: photocatalysts, mechanisms, and development of photocatalytic membrane,” Environ. Sci. Pollut. Res., vol. 27, no. 3, pp. 2522–2565, (2020), doi: 10.1007/s11356-019-07193-5.
[9]. M. S. Koo, X. Chen, K. Cho, T. An, and W. Choi, “In Situ photoelectrochemical chloride activation using a WO3 electrode for oxidative treatment with simultaneous H2 evolution under visible light,” Environ. Sci. Technol., vol. 53, no. 16, pp. 9926–9936, (2019), doi: 10.1021/acs.est.9b02401.
[10]. Y. Wang, Y. Xue, and C. Zhang, “Generation and application of reactive chlorine species by electrochemical process combined with UV irradiation: Synergistic mechanism for enhanced degradation performance,” Sci. Total Environ., vol. 712, p. 136501, (2020), doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.136501.
[11]. F. Zheng et al., “Tertiary structure of cactus-like WO3 spheres self-assembled on Cu foil for supercapacitive electrode materials,” Journal of Alloys and Compounds, vol. 712. pp. 345–354, (2017). doi: 10.1016/j.jallcom.2017.04.094.
[12]. L. Knijff, M. Jia, and C. Zhang, “Electric double layer at the metal-oxide/electrolyte interface,” K. Wandelt and G. B. T.-E. of S.-L. I. (First E. Bussetti, Eds., Oxford: Elsevier, pp. 567–575, (2024). doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-323-85669-0.00012-X.
[13]. P. Makuła, M. Pacia, and W. Macyk, “How to correctly determine the band gap energy of modified semiconductor photocatalysts based on UV–Vis spectra,” J. Phys. Chem. Lett., vol. 9, no. 23, pp. 6814–6817, (2018), doi: 10.1021/acs.jpclett.8b02892.
[14]. D. Sánchez-Martínez and D. B. Hernandez-Uresti, “Chapter 13 - Nanostructured-based WO3 photocatalysts: Recent development, activity enhancement, perspectives and applications for wastewater treatment,” E. I. García-López and L. B. T.-M. S. in P. Palmisano, Eds., Elsevier, pp. 211–220, (2021). doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821859-4.00008-8.
[15]. P. Kolhe, P. Shirke, N. Maiti, M. More, and K. Sonawane, “Facile hydrothermal synthesis of WO3 nanoconifer thin film: Multifunctional behavior for gas sensing and field emission applications,” J. Inorg. Organomet. Polym. Mater., vol. 29, (2019), doi: 10.1007/s10904-018-0962-0.
[16]. Z. Tasic, V. K. Gupta, and M. M. Antonijevic, “The mechanism and kinetics of degradation of phenolics in wastewaters using electrochemical oxidation,” Int. J. Electrochem. Sci., vol. 9, no. 7, pp. 3473–3490, (2014), doi: 10.1016/s1452-3981(23)08025-2.
[17]. H. Liang, “Development of titania nanotube films for degradation of the recalcitrant organic pollutants in water”, (2009).
[18]. N. Bensalah and A. Gadri, “Electrochemical oxidation of 2,4,6-Trinitrophenol on Boron-doped diamond anodes,” J. Electrochem. Soc., vol. 152, pp. D113–D116, (2005), doi: 10.1149/1.1904942.
