Купить (625 RUB)
|сгенерировать QR код
Открытый доступ
Доступ платный или только для Подписчиков
Электрохимическое окисление этиленгликоля в водных средах с использованием двуокисносвинцового титанового анода
https://doi.org/10.18412/1816-0395-2024-5-25-33
Аннотация
Проведены эксперименты по электрохимическому окислению этиленгликоля (ЭГ) в лабораторных условиях с использованием в электрохимической ячейке двуокисносвинцового титанового анода (ДСТА). Установлено, что на ДСТА при плотности тока 5,5 А/дм2 и времени обработки, равной 120 мин, химическое потребление кислорода раствора снижается до значений, которые позволяют проводить его дальнейшую биоочистку. Сделан вывод о том, что эффективность процесса электрохимического окисления, приводящего к дальнейшей деструкции молекулы ЭГ, объясняется как прямым окислением, при котором возникают гидроксильные радикалы, окисляющие ЭГ на поверхности анода, так и непрямым окислением, сопровождающимся образованием сильных окислителей, например анионов пероксодисерной кислоты, способных окислять органическое вещество в объеме раствора.
Ключевые слова
Об авторах
В.Б. Торшин
ООО "БМТ"
Россия
Россия
канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник
А.А. Поворов
ООО "БМТ"
Россия
Россия
канд. техн. наук, Ген. директор
М.В. Кротова
ООО "БМТ"
Россия
Россия
нач. технол. отдела
А.А. Якушева
ООО "БМТ"
Россия
Россия
зав. технол. сектором 02
А.С. Мотыгина
ООО "БМТ"
Россия
Россия
зам. зав. технол. сектором 02
Н.М. Протасова
ООО "БМТ"
Россия
Россия
гл. инженер проекта
Список литературы
1. Staples C.A., Williams J.B., Craig G.R., Roberts K.M. Fate, effects and potential environmental risks of ethylene glycol. А review Chemosphere. 2001. 43. Р. 377—383.
2. Arana J., Méndez J.O., Melián J.H., Rodríguez J.D., Díaz O.G., Peña J.P. Thermal effect of carboxylic acids in the degradation by photo-Fenton of high concentrations of ethylene glycol. Environmental. 2012. 113. Р. 107—115.
3. McGinnis B.D., Adams V.D., Middlebrooks E.J. Evaluation of methylene blue and riboflavin for the photosensitized degradation of ethylene glycol. Environ. Int. 1999. 25. Р. 953—959.
4. Шарапова А.В. Очистка гликольсодержащих технологических жидкостей на цеолитах Химическая технология и биотехнология новых материалов и продуктов. IV Между- нар. конф. Российского химического общества им. Д.И. Менделеева. Тез. докл. В 2 т. М., РХТУ им Д.И. Менделеева, ИФХЭ им. А.Н. Фрумкина РАН, 2012. Т. 2. С. 188—189.
5. Kang Qi, Zhengwen Li, Chen Zhang, Xuejun Tan, Chunli Wan, Xiang Liu, Li Wang, Duu-Jong Lee. Biodegradation of real industrial wastewater containing ethylene glycol by using aerobic granular sludge in a continuous-flow reactor: Performance and resistance mechanism. Biochemical Engineering Journal. 2020. 161. 107711.
6. Бутырская Е.В., Белякова Н.В., Шапошник В.А., Рожкова М.В., Селеменев В.Ф. Выделение этиленгликоля из его водно-солевых растворов. Сорбционные и хромато-графические процессы. 2008. Т. 8. Вып. 6. 956—963.
7. Aleksander Orecki, Maria Tomaszewska, Krzysztof Karakulski, Antoni Waldemar Morawski. Separation of ethylene glycol from model wastewater by nanofiltration. Desalination. 2006. 200. Р. 358—360.
8. Воронова Г.А. Окисление этиленгликоля в глиоксаль на нанесенных серебряных катализаторах. Дисс. … канд. хим. наук. 02.00.04. Томск, 2000. 182 с.
9. Hassani A.H., Borghei S.M., Samadyar H., Mirbagheri S.A., Javid A.H. Treatment of Waste Water Containing Ethylene Glycol using Ozonation: Kinetic and Performance StudyBull. Env. Pharmacol. Life Sci. 2013. Vol 2 (9). Р. 78—82.
10. Dietrick McGinnis B., Dean Adams V., Joe Middlebrooks E. Degradation of ethylene glycol using Fenton's reagent and UV. Chemosphere. 2001. 45. Р. 101—108.
11. Методические рекомендации по расчёту количества и качества принимаемых сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населённых пунктов. Методические рекомендации утверждены Приказом Госстроя России от 06.04.01 № 75.
12. Rajeshwar K., Ibanez J.G. Environmental electrochemistry: Fundamentals and applications in pollution sensors and abatement. 1997, Academic Press.
13. Johnson D.C., Feng J., Houk L.L. Direct electrochemical degradation of organic wastes in aqueous media Electrochim. Acta. 2000. Vol. 46. № 2—3. P. 323—330.
14. Simond O., Schaller V., Comninellis Ch. Theoretical model for the anodic oxidation of organics on metal oxide electrodes. Electrochim. Acta. 1997. 42. Р. 2009—2012.
15. Marselli B., Garcia-Gomez J., Michaud P.A., Rodrigo M.A., Comninellis Ch. Electrogeneration of Hydroxyl Radicals on Boron-Doped Diamond Electrodes. J. Electrochem. Soc. 2003. 150. D79—D83.
16. Parsons S.A., Williams M. Advanced Oxidation Processes for Water and Wastewater Treatment IWA Publishing, London (UK), 2004.
17. Panizza M., Cerisola G. Electrochemical processes for the treatment of organic pollutants. New York, Nova Science, 2006.
18. Плесков Ю.В. Электрохимия алмаза. Электрохимия. 2002. № 38. С. 1411—1422.
19. Торшин В.Б., Поворов А.А., Павлова В.Ф., Ащеулова И.И., Начева И.И., Селиванова Н.В. Анод для выделения кислорода и способ его изготовления. Патент РФ № 2577402. Опубл. 20.03.2016. Бюл. № 8.
20. Dirany A., Sirés I., Oturan N., Oturan M.A. Electrochemical abatement of the antibiotic sulfamethoxazole from water. Chemosphere. 2010. Iss. 81. Р. 594—602.
21. Comninellis C. Electrocatalysis in the electrochemical conversion combustion of organic pollutants for waste water treatment. Electrochim. Acta. 1994. 39. Р. 1857—1862.
22. Rabaaoui N., Moussaoui Y., Allagui M.S., Ahmed B., Elaloui E. Anodic oxidation of nitrobenzene on BDD electrode: Variable effects and mechanisms of degradation. Sep. Purif. Technol. 2013. 107. Р. 318—323.
23. Chen X., Chen G. Anodic oxidation of Orange II on Ti BDD electrode: Variable effects. Separation and Purification Technology. 2006. 48. Р. 45—49.
24. Le Xin, Zhiyong Zhang, Ji Qi, David Chadderdon, Wenzhen L. Electrocatalytic oxidation of ethylene glycol (EG) on supported Pt and Au catalysts in alkaline media: Reaction pathway investigation in three-electrode cell and fuel cell reactors. Applied Catalysis B: Environmental. 2012. 125. Р. 85—94.
25. Matsuoka K., Iriyama Y., Abe T., Matsuoka M., Ogumi Z. Electro-oxidation of methanol and ethylene glycol on platinum in alkaline solution: Poisoning effects and product analysis. Electrochim. Acta. 2005. 51. Р. 1085—1090.
26. Pradip Saha, Jiamin Wang, Yinong Zhou, Livio Carlucci, Adriaan W. Jeremiasse, Huub H.M. Rijnaarts, Harry Bruning. Effect of electrolyte composition on electrochemical oxidation: Active sulfate formation, benzotriazole degradation, and chlorinated by-products distribution. Environmental Research. 2022. 211. 113057. Р. 1—9.
27. Fernanda L. Souza, Jose M. Aquino, Kallyni Irikura, Douglas W. Miwa, Manuel A. Rodrigo, Artur J. Motheo. Electrochemical degradation of the dimethyl phthalate ester on a fluoride-doped Ti b-PbO2 anode. Chemosphere. 2014. 109. Р. 187—194.
28. Cañizares P., Lobato J., Paz R., Rodrigo M.A., Sáez C. Electrochemical oxidation of phenolic wastes with boron-doped diamond anodes. Water Research, 2005, 39, Р. 2687—2703.
29. Stéphane Fierro, Yuki Honda. Influence of Supporting Electrolyte on the Electrochemical Oxidation of Formic Acid on Boron-Doped Diamond Electrodes.Bulletin of the Chemical Society of Japan. 2013. 86. 6. Р. 749—754.
30. Barrera-Díaz C., Cañizares P., Fernández F.J., Natividad R., Rodrigo M.A. Electrochemical Advanced Oxidation Processes: An Overview of the Current Applications to Actual Industrial EffluentsJ. Mex. Chem. Soc., 2014, 58,3, Р. 256—275.
Рецензия
Для цитирования:
Торшин В., Поворов А., Кротова М., Якушева А., Мотыгина А., Протасова Н. Электрохимическое окисление этиленгликоля в водных средах с использованием двуокисносвинцового титанового анода. Экология и промышленность России. 2024;28(5):25-33. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2024-5-25-33
For citation:
Torshin V., Povorov A., Krotova M., Yakusheva A., Motygina A., Protasova N. Electrochemical Oxidation of Ethylene Glycol in Aqueous Media Using Lead Dioxide Titanium Anode. Ecology and Industry of Russia. 2024;28(5):25-33. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2024-5-25-33
Просмотров:
348
Послать статью по эл. почте 