view in publisher's site

Gas diffusion electrodes for H2O2 production and their applications for electrochemical degradation of organic pollutants in water: A review

Highlights•Efficient GDE cathodes for electrogeneration of H2O2 and water treatment•Fundamentals aspects, influence factors, and electrochemical properties of GDEs are discussed.•Applications of GDEs in electrochemical advanced oxidation processes are described.•The degradation mechanisms of refractory organic pollutants by GDEs are explained.•Research challenges and future perspectives of GDEs are proposed.AbstractNowadays, it is a great challenge to minimize the negative impact of hazardous organic compounds in the environment. Highly efficient hydrogen peroxide (H2O2) production through electrochemical methods with gas diffusion electrodes (GDEs) is greatly demand for degradation of organic pollutants that present in drinking water and industrial wastewater. The GDEs as cathodic electrocatalyst manifest more cost-effective, lower energy consumption and higher oxygen utilization efficiency for H2O2 production as compared to other carbonaceous cathodes due to its worthy chemical and physical characteristics. In recent years, the crucial research and practical application of GDE for degradation of organic pollutants have been well developed. In this review, we focus on the novel design, fundamental aspects, influence factors, and electrochemical properties of GDEs. Furthermore, we investigate the generation of H2O2 through electrocatalytic processes and degradation mechanisms of refractory organic pollutants on GDEs. We describe the advanced methodologies towards electrochemical kinetics, which include the enhancement of GDEs electrochemical catalytic activity and mass transfer process. More importantly, we also highlight the other technologies assisted electrochemical process with GDEs to enlarge the practical application for water treatment. In addition, the developmental prospective and the existing research challenges of GDE-based electrocatalytic materials for real applications in H2O2 production and wastewater treatment are forecasted. According to our best knowledge, only few review articles have discussed GDEs in detail for H2O2 production and their applications for degradation of organic pollutants in water.Graphical abstractDownload : Download high-res image (217KB)Download : Download full-size image

الکترودهای پخش گاز برای تولید H [ ۲ ] O [ ۲ ] و کاربرد آن‌ها برای تجزیه الکتروشیمیایی آلاینده‌های آلی در آب: مروری بر

نکات برجسته - کاتد موثر GDE برای تولید الکتریکی H [ ۲ ] O [ ۲ ] و تصفیه آب - جنبه‌های اساسی، عوامل موثر، و خواص الکتروشیمیایی GDEs مورد بحث قرار گرفته‌اند. کاربردهای GDEs در فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته الکتروشیمیایی توصیف شده‌است. مکانیسم‌های تجزیه آلاینده‌های آلی مقاوم توسط GDEs توضیح داده شده‌است. * چالش‌های تحقیق و دیدگاه‌های آینده GDEs پیشنهاد شده‌اند. امروزه، به حداقل رساندن تاثیر منفی ترکیبات آلی خطرناک در محیط‌زیست، چالش بزرگی است. تولید بسیار کارآمد پراکسید هیدروژن ()از طریق روش‌های الکتروشیمیایی با الکترودهای پخش گاز (GDEs)تقاضای زیادی برای تجزیه آلاینده‌های آلی موجود در آب آشامیدنی و فاضلاب صنعتی دارد. GDEs به عنوان کاتالیزور الکتریکی کاتدی در مقایسه با دیگر کاتدهای کربنی به دلیل ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی ارزشمند خود، هزینه - اثربخشی، مصرف انرژی کم‌تر و بهره‌وری مصرف اکسیژن بالاتر را نشان می‌دهد. در سال‌های اخیر، تحقیقات مهم و کاربرد عملی GDE برای تجزیه آلاینده‌های آلی به خوبی توسعه‌یافته است. در این بررسی، ما بر روی طراحی جدید، جنبه‌های اساسی، عوامل تاثیر گذار و خواص الکتروشیمیایی GDEs تمرکز می‌کنیم. علاوه بر این، ما تولید H [ ۲ ] O [ ۲ ] را از طریق فرایندهای الکتروکاتالیتیک و مکانیزم‌های تجزیه آلاینده‌های آلی مقاوم بر روی GDEs بررسی می‌کنیم. ما روش‌های پیشرفته برای سینتیک الکتروشیمیایی را شرح می‌دهیم که شامل افزایش فعالیت کاتالیتیک الکتروشیمیایی GDEs و فرآیند انتقال جرم است. از همه مهم‌تر، ما فن‌آوری‌های دیگری که به فرآیند الکتروشیمیایی با GDEs کمک می‌کنند را نیز برجسته می‌کنیم تا کاربرد عملی برای تصفیه آب را گسترش دهیم. علاوه بر این، چشم‌انداز توسعه و چالش‌های تحقیقاتی موجود در مورد مواد الکتروکاتالیتیک مبتنی بر GDE برای کاربردهای واقعی در تولید H [ ۲ ] O [ ۲ ] و تصفیه فاضلاب پیش‌بینی شده‌اند. با توجه به بهترین دانش ما، تنها تعداد کمی از مقالات مروری، GDEs را با جزئیات برای تولید H [ ۲ ] O [ ۲ ] و کاربردشان برای تجزیه آلاینده‌های آلی در آب مورد بحث قرار داده‌اند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Waste Management and Disposal
  • ترجمه مقاله Waste Management and Disposal
  • مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • ترجمه مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • مقاله Pollution
  • ترجمه مقاله Pollution
  • مقاله آلودگی
  • ترجمه مقاله آلودگی
  • مقاله Environmental Chemistry
  • ترجمه مقاله Environmental Chemistry
  • مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • ترجمه مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • مقاله Environmental Engineering
  • ترجمه مقاله Environmental Engineering
  • مقاله مهندسی محیط‌ زیست
  • ترجمه مقاله مهندسی محیط‌ زیست
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.