view in publisher's site

Influence of the reactor configuration and the supporting electrolyte concentration on the electrochemical oxidation of Atenolol using BDD and SnO2 ceramic electrodes

Highlights•New ceramic electrodes based on Sb-doped SnO2 have been developed.•They have been applied to the degradation of ATL in an undivided and a divided electrochemical cell.•ATL was completely degraded for both reactors and electrodes.•The highest percentage of TOC eliminated was obtained with the BDD.•No toxic by-products were formed in any case.AbstractElectrochemical oxidation of β-blocker atenolol (ATL, 100 ppm) at different applied current densities (33, 50 and 83 mA·cm−2) using a reactor divided by an ion-exchange membrane and an undivided one was investigated. Two types of anodes were used for this purpose: a boron-doped diamond (BDD) anode and new low-cost ceramic electrodes made of tin dioxide doped with antimony (Sb-doped SnO2). Degradation was assessed using a high performance liquid chromatography, while mineralization by measuring total organic carbon (TOC) dissolved in sample. Except for the lowest current density, ATL was completely degraded for both reactors and electrodes. The highest percentage of TOC eliminated (89%) was obtained at the highest applied current density with the BDD electrode in the divided reactor. The presence of the cation-exchange membrane prevented the reduction of both the electrogenerated oxidizing species and the oxidized organic compounds and enhances the electro-oxidation kinetic reaction.In order to study the influence of the supporting electrolyte, three different concentrations of sodium sulfate (0.014, 0.05 and 0.1 M) were tested in the undivided reactor with both electrodes. The results showed that an increase in the concentration of the supporting electrolyte improves the mineralization of ATL for the BDD electrode and, on the contrary, worsens for the ceramic electrode. Accelerated service life tests were carried out for the ceramic electrode at 100 mA·cm−2 in 0.5 M H2SO4. Ecotoxicity tests using marine bacteria (Vibrio Fischeri) revealed that no toxic by-products were formed in any case.

تاثیر پیکربندی رآکتور و غلظت الکترولیت پشتیبان بر اکسیداسیون الکتروشیمیایی آتنولول با استفاده از الکترودهای سرامیکی BDD و SnO۲

نکات برجسته: الکترودهای سرامیکی جدید براساس اکسید قلع دوپ شده با Sb توسعه داده شده‌اند. * آن‌ها برای تجزیه ATL در یک سلول الکتروشیمیایی تقسیم‌نشده و تقسیم‌نشده به کار گرفته شده‌اند. * ATL به طور کامل هم برای راکتورها و هم برای الکترودها تخریب شد. * بیش‌ترین درصد TOC حذف‌شده با BDD به دست آمد. هیچ محصول جانبی سمی در هیچ موردی تشکیل نشد. اکسیداسیون الکتروشیمیایی آتنولول مسدود کننده β (ATL، ۱۰۰ ppm)در چگالی‌های جریان اعمالی مختلف (۳۳، ۵۰ و ۸۳ mA. cm - ۲)با استفاده از یک رآکتور تقسیم‌شده توسط غشای تبادل یونی و یک غشای تقسیم نشده مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از دو نوع آند استفاده شد: آند الماس دوپ شده با بور (BDD)و الکترودهای سرامیکی کم‌هزینه جدید ساخته‌شده از دی‌اکسید قلع دوپ شده با آنتیموان (SnO۲ دوپ شده با Sb). تخریب با استفاده از کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا ارزیابی شد، در حالی که معدنی شدن با اندازه‌گیری کل کربن آلی (TOC)حل‌شده در نمونه ارزیابی شد. به جز کم‌ترین چگالی جریان، ATL هم برای راکتورها و هم برای الکترودها به طور کامل تخریب شد. بالاترین درصد TOC حذف‌شده (۸۹ %)در بالاترین چگالی جریان اعمالی با الکترود BDD در رآکتور تقسیم‌شده به دست آمد. حضور غشای تبادل کاتیونی از کاهش هر دو گونه اکسید کننده الکتروتولید شده و ترکیبات آلی اکسید شده جلوگیری کرده و واکنش جنبشی اکسیداسیون الکتریکی را افزایش می‌دهد. به منظور مطالعه تاثیر الکترولیت پشتیبان، سه غلظت مختلف سولفات سدیم (۰.۰۱۴، ۰.۰۵ و ۰.۱ مولار)در رآکتور بدون تقسیم با هر دو الکترود مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش غلظت الکترولیت پشتیبان معدنی شدن ATL را برای الکترود BDD بهبود می‌بخشد و برعکس برای الکترود سرامیکی بدتر می‌شود. تست‌های عمر خدمات تسریع شده برای الکترود سرامیک در ۱۰۰ mA / cm - ۲ در ۰.۵ M H۲SO۴ انجام شد. تست‌های اکوتوکسیسیته با استفاده از باکتری‌های دریایی (ویبرو فیشرای)نشان داد که در هیچ موردی محصولات جانبی سمی تشکیل نشده اند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Analytical Chemistry
  • ترجمه مقاله Analytical Chemistry
  • مقاله شیمی تجزیه
  • ترجمه مقاله شیمی تجزیه
  • مقاله Filtration and Separation
  • ترجمه مقاله Filtration and Separation
  • مقاله تصفیه و جداسازی
  • ترجمه مقاله تصفیه و جداسازی
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.