ДИМЕРИЗОВАННЫЕ ФОРМЫ ПОЛЛЮТАНТОВ, КАК УЧАСТНИКИ ОКИСЛЕНИЯ ХЛОРФЕНОЛОВ НА ТИТАНОВЫХ ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗАТОРАХ В ВОДНОЙ СРЕДЕ

Стокгольмская Конвенция 2009 г. требует полного уничтожения двенадцати стойких органических загрязни-телей, в число которых входят и хлорароматические вещества. В современных технологиях очистки бытовой сточ-ной жидкости применяютсябиологические и химические методы.Хлорфенолы (ХФ) отличаются высокой устойчи-востью к биодеградации и токсичностью к микроорганизмам, что затрудняет применение микробиологическихтехнологий для их быстрой и эффективной нейтрализации ХФ. Химические методы очистки позволяют частичноили полностью разлагать вредные хлорорганические вещества или переводить их в формы, способные к даль-нейшей биодеградации. Комбинированные окислительные процессы (АОР - АdvancedОxidationРrocesses) называ-ют «процессами обработки воды XXI века». В них образование активных в деструкции органических молекул ·OHрадикаловинициируется использованиемУФ облученияв присутствии диоксида титана, а также систем Фентонаспероксидом водорода [1].Электроокисление может быть включено в комплекс АОР.В данной работе исследовали и анализировали кинетику электроокисления фенола и хлорфенолов наанодах с титановой подложкой, содержащих и не содержащих платину. Методом циклической вольтампе-рометрии были получены зависимости скорости окисления в кислом и щелочном фоновом растворе отконцентрации вещества, которые все оказались нелинейными и соответствовали дробному порядку (0,3-0,5), что объяснено участием в электрокатализе молекулярных ассоциатов - димеров и тримеров[2]. Значе-ния эффективной константы скорости окисленияК½зависели от покрытия анода и соответствовали рядуфенол < 3-хлорфенол(3ХФ)< 4-хлорфенол(4ХФ) < 2,4-дихлорфенол(2,4ДХФ) > 2,4,6-трихлорфенол(2,4,6ТХФ).Имели место корреляции между К½ и характеристиками молекул, такими как дипольный момент, электро-фильность, энергия водородной связи в ассоциате и изменение её длины при «растворении» ХФ.

DIMERIZED FORMS OF POLLUTANTS AS PARTICIPANTS IN THE OXIDATION OF CHLOROPHENOLS ON TITANIUM ELECTROCATALYSTSIN WATER

Stockholm Convention of 2009 requires the complete forbiddance of the twelve persistent organic pollutants including chlor-aromatics compounds. The modern technologies of household cleaning use biological and chemical methods. Chlorophenols (CP) are highly resistant to biodegradation and toxic to microorganisms, that complicates the use of microbiological techniques for quick and effective neutralization of CP. Chemical cleaning methods allow to partially or completely decompose harmful organochlorine substances or to transfer them to the form, capable of further biodegradation. Combined oxidation processes (AOP - Advanced Oxidation Processes) referred to as «water treatment processes of the XXI century». They are active in the formation of active in degradation of organic molecules ·OH radicals due to UV irradiation in the presence of titanium dioxide, and Fenton's systems with hydrogen peroxide. Electrooxidation may be inserted into the complex AOP.In this article we investigated and analyzed the kinetics of phenol and chlorophenols electrooxidation on anodes, prepared on titanium substrate with and without platinum. By cyclic voltammetry method the dependences of anodic current from speed of potential of CP oxidation in acidic and alkaline solutions and concentration of the substance were obtained. The latter were nonlinear and fractional order (0.3-0.5) was explained by the participation in electrocatalysis associated PC moleculs - dimers and trimers of [1, 2]. The values of the effective constant oxidation rate K½ depended on the anode surface and increases in the row phenol < 3 chlorophenol< 4-chlorophenol< 2,4-dichlorophenol > 2,4,6-trichlorophenol. There were found the correlations between K½ and calculated by quantum chemical methods the molecular characteristics, such as dipole moment, electrophilicity, the energy of the hydrogen bond in the associate and change its length at «dissolution.»

Издательство
ООО “РЭД ГРУПП”
Язык
Русский
Страницы
440-443
Статус
Опубликовано
Год
2017
Организации
  • 1 Российский университет дружбы народов
Ключевые слова
chlorophenols; dimers; electrooxidation; titanium and platinum; хлорфенолы; димеры; электроокисление; титан; платина
Цитировать

Другие записи

Макрушин К.В., Меденцев А.Г., Аринбасарова А.Ю., Лукашева Е.В.
Биотехнология: состояние и перспективы развития: материалы IX международного конгресса. Москва, 20-22 февраля 2017 г. Том. 2. ООО “РЭД ГРУПП”. 2017. С. 75-77