view in publisher's site

Electrochemical degradation of ibuprofen using an activated-carbon-based continuous-flow three-dimensional electrode reactor (3DER)

Highlights•A continuous-flow 3DER was developed for treating ibuprofen (IBP).•Current density had the greatest influence on the IBP removal rate.•3DER enhanced both indirect and direct oxidation of IBP compared to 2DER.•Direct oxidation of IBP became dominant as 3DER operation proceeded.AbstractWe developed a continuous-flow three-dimensional electrode reactor (3DER) to remove ibuprofen (IBP) from water. The effects of the operating parameters on the 3DER performance were investigated. The 3DER was constructed by filling a conventional two-dimensional electrode reactor with granular activated carbon, which acted as particle electrodes. The IBP removal efficiency of the 3DER was 98% in 4 h, which was 2.5 times higher than the removal efficiency for the two-dimensional electrode reactor. IBP removal kinetics tests indicated that the current density (1–20 mA/cm2) correlated better than the other operating parameters with the first-order rate constant (k). The flow rate affected the IBP removal kinetics to a small degree. Chloride and sulfate supporting electrolyte concentrations between 17 and 100 mM affected the IBP removal kinetics in opposite ways. Increasing the chloride concentration increased k, but increasing the sulfate concentration decreased k. Radical quenching experiments indicated that much more IBP degradation occurred through both indirect and direct oxidation mechanisms in the 3DER than in the two-dimensional electrode reactor. The particle electrodes caused hydroxyl radicals to form when the 3DER treatment was started, but the particle electrodes later acted as third electrodes and favored direct oxidation of IBP.Graphical abstractDownload : Download high-res image (267KB)Download : Download full-size image

تخریب الکتروشیمیایی ایبوپروفن با استفاده از رآکتور الکترود سه‌بعدی جریان پیوسته بر پایه کربن فعال (۳ DER)

هایلایت ها * یک DER جریان پیوسته ۳ برای درمان ایبوپروفن (IBP)توسعه داده شد. * چگالی جریان بیش‌ترین تاثیر را بر نرخ حذف IBP دارد. * ۳ DER اکسیداسیون مستقیم و غیر مستقیم IBP را در مقایسه با ۲ DER افزایش می‌دهد. اکسیداسیون مستقیم IBP با اضافه شدن عملیات DER غالب شد. واکنش ما یک رآکتور الکترود سه‌بعدی جریان پیوسته (۳ DER)را برای حذف ایبوپروفن (IBP)از آب توسعه دادیم. اثرات پارامترهای عملیاتی بر روی عملکرد ۳ DER مورد بررسی قرار گرفت. ۳ DER با پر کردن یک رآکتور الکترود دو بعدی معمولی با کربن فعال دانه‌ای ساخته شد که به عنوان الکترودهای ذره‌ای عمل می‌کرد. راندمان حذف IBP از ۳ DER در ۴ ساعت ۹۸ % بود که ۲.۵ برابر بیشتر از راندمان حذف برای رآکتور دو بعدی الکترود بود. تست‌های سینتیک حذف IBP نشان داد که چگالی جریان (۲۰ - ۱ mA / cm۲)بهتر از سایر پارامترهای عملیاتی با ثابت سرعت مرتبه اول (k)همبستگی دارد. سرعت جریان، سینتیک حذف IBP را تا حد کمی تحت‌تاثیر قرار می‌دهد. یون کلر و سولفات که از غلظت الکترولیت بین ۱۷ و ۱۰۰ میلی مولار پشتیبانی می‌کنند، سینتیک حذف IBP را به روش‌های مخالف تحت‌تاثیر قرار می‌دهند. افزایش غلظت یون کلر k را افزایش داد اما افزایش غلظت سولفات k را کاهش داد. آزمایش‌ها خاموش سازی رادیکال نشان داد که تخریب بیشتر IBP از طریق مکانیسم‌های اکسیداسیون مستقیم و غیر مستقیم در ۳ DER نسبت به رآکتور الکترود دو بعدی رخ می‌دهد. الکترودهای ذره‌ای باعث تشکیل رادیکال‌های هیدروکسیل هنگامی که عملیات ۳ DER آغاز شد، شدند، اما الکترودهای ذره‌ای بعدا به عنوان الکترودهای سوم عمل کردند و اکسیداسیون مستقیم تصویر انتزاعی IBP.Gرپ را ترجیح دادند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Chemistry
  • ترجمه مقاله General Chemistry
  • مقاله شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله شیمی عمومی
  • مقاله Environmental Chemistry
  • ترجمه مقاله Environmental Chemistry
  • مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • ترجمه مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • مقاله General Medicine
  • ترجمه مقاله General Medicine
  • مقاله طب عمومی
  • ترجمه مقاله طب عمومی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.