Phản ứng oxi hoá phenol trên điện cực SnO2-Sb2O5/Ti

Quá trình oxyd hóa 0,01 M phenol + H2SO4 0,5 M trên điện cực cực dương ITI Sn02-Sh20 ^ nghiên cứu bằng phương pháp điện trở tuần hoàn và phương pháp trở kháng elctrochemical. Kết quả cho thấy tiềm năng oxit phenol là 1,2 VISCE (ít hơn khả năng oxyd hóa nước). Điều này thuận lợi điều kiện cho phản ứng oxyd hóa phenol với hiệu quả cao. Hiệu quả phân hủy phenol ở mức 10 mAlcm ^ áp dụng trong 7 giờ là 39% nhưng việc loại bỏ COD (%) là 62.7%.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phản ứng oxi hoá phenol trên điện cực SnO2-Sb2O5/TiTgp chi Hoa hgc, T. 47 (6), Tr. 668 - 673, 2009PHAN Q N G OXI H O A PHENOL TREN DIEN CL/C SnOz-SbsOg/TIDen Toa soan 10-8-2007DINH THI MAI THANH, NGUYEN THI LE HIENVien Ky thuat nhiet ddi, Vien Khoa hgc vd Cong nghe Viet NamABSTRACTThe 0.01 M phenol + H2SO4 0.5 M oxydation process on Sn02-Sh20^ITi anode electrode isresearched by cyclic voltammetry and elctrochemical impedance methods. The results show thatphenol oxydation potential is 1.2 VISCE (less than water oxydation potential). This is favourablecondition for the phenol oxydation reaction with a high efficiency. The phenol decomposed efficiencyat 10 mAlcm^ imposed current during 7 hours is 39% but the COD removal (%) is 62.7%.I - MO DAUCd rat nhieu phuang phap khac nhau de xirly phenol trong nudc thai nhu: vat ly, sinh hgc,hoa hgc,.... Phuang phap sinh hgc tuy kinh tenhat, nhung khi ham lugng phenol trong nu6cvugt qua 50 mg/1 thi phucmg phap nay khongcdn y nghia. Hien nay, viec sir dung phucmgphap dien hoa oxi hoa true tiep phenol tren diencue anot da trd thanh mot phucmg phap cho ketqua kha quan [1, 2]. Cac nghien ciiu gan daycho thay hieu qua ciia qua trinh oxi hoa phenolphu thugc chii yeu vao vat lieu lam dien cueanot va tinh chat moi truang tien hanh oxi hda.Vi vay viec nghien ciiu che tao nhifng dien cueanot cd do ben ca If hda va kha nang xiic tacdien hda cao dang dugc nhieu nha khoa hgc dacbiet quan tam [ 3 - 5 ] . Bai bao nay giai thieu motsd ket qua budc dau oxi hda phenol tren diencue SnO^-SbjOj/Ti, dugc che tao bang phucmgphap phun dung dich tren nen titan nung ndng d450°C.II - THUC NGHIEMDien cue SnOj-SbjOj/Ti dugc che tao bangeach phun dung dich hdn hgfp cua hai mudiSnCl4 0,5 M -h SbClj 0,5% trong dung moiC2H5OH -I- HCl ty le 1:1, tren nen titan nung668ndng d 450°C. Nen titan kim loai cd do sach99,6 % kich thudc 25 x 25 mm dugc danh bdngca hgc tren giay nham 320, 800 va 1200, sau dddugc rira trong NaOH 40% va trang sach bangnudc cat, cudi ciing dugc rira lai bang cdn 96°.Phucmg phap nay tuang ddi dan gian, cho pheptao dugc cac dien cue SnOj-SbjOj/Ti cd kichthudc ldn tren cac vat lieu ndn khac nhau. Bemat, thanh phan nguyen td theo tan xa nanglugng tia X va cau triic pha cua dien cue SnO,SbjOj/Ti dugc quan sat tren may FESEMHitachi S-4800 va may X-ray DiffractometerD5005, phat tia bang cue ddng, nang lugng 8,04KeV, ;^= 1,5405 A.Qua trinh oxi hda phenol bang phtfang phapddng ap dat dugc tien hanh tren thiet bi Autolab(Ha Lan) trong binh do ba dien cue: Dien cuelam viec la SnOj-SbjOj/Ti, dien tich lam viec 2cm. Dien cue so sanh calomen bao hda KCl,dien cue ddi graphit cd dien tfch 10 cm. Dungdich dien li duac sir dung la phenol 0,01 M -lH2SO4 0,5 M.Chi sd COD ciia dung dich co chira phenol dnhifng thdi gian oxi hda khac nhau dugc xacdinh bang kalibicromat. Lay 2 ml mSu dungdich cd chiia phenol can phan tich -1- 1 mlk,Cr207 0,1N -t- 3 ml Ag.SO^ + H.SO4 dac. Hdnhgp dung dich thu dugc dun d 150°C trong thdigian 2 gid, sau dd de nguoi va pha loang thanh15 ml, diing mudi Mo ndng do 0,01N (sat amonisunphat) vcd chi thi dimetylamin 1% trong axitsunphurrie dac de chuan do lugng K2Cr207 cdndu sau khi phan iing vdi phenol cd trong miu,cho den khi mau cua dung dich chuyen tir xanhtim sang xanh la cay nhat. Lam tuang tu nhutren vdi mot mlu nudc cat. Nhu cSu oxi hda hgc(X) tinh bang mg theo cong thiic:Mang Sn02-Sb205 tdng hgp bing phuangphap phun dung dich tren nen titan dugc quansat bing kinh hien vi dien tir quet. Be mat mangSn02 tdng hgp tir dung dich SnCU 0,5 M -i- SbCl30,5% ddng nhat tren toan bg be mat, tuy nhienchiing ta khong the quan sat sir cd mat cua oxitSbjOj (hinh 1).X = [(a-b).N. 8. 1000]/VTrong dd: a la lugng dung dich sit amomisunphat tieu tdn liic chuin mSu trang (ml); b lalugng dung dich sit amoni sunphat diing chomiu nudc cd chiia phenol (ml); N la ndng doduong lugng ciia dung dich sit amoni sunphat(mudi Mo); V la the tich miu nuac kiemnghiem (ml).Hieu suat cua qua trinh oxi hoa dugc xacdinh bang phuang trinh sau:H,AV FS.i.Ac.A.Trong dd: ACOD 1^ do bien thien chi sd COD(g/1); Vjj la the tich dung dich dien ly (1); Ac ladien tich be mat dien cue (cm); i la mat dodong dien (A/cm); F la hing sd Faraday (96487C moi); A, la thdi gian oxi hoa (s); 8 lakhdilugng moi duong lugng ciia oxy.Ill - KET QUA VA THAO LUANNghien ciiru cau triic cua dien cue Sn02SbjOj/TiElementCOSiTiSnSbTotalWeight %1.8328.502.1463.972.411.14100Hinh 1: Anh SEM cua mang Sn02-Sb205 trennen titanThanh phan cac nguyen td co mat tren diencue che tao dugc xac dinh bdi phd tan xa nanglugng tia X (hinh 2), eho phep khing dinh su cdmat ciia cac nguyen td cd mat tren dien cue chetao dugc va xac dinh tuang ddi chinh xac thanhphin nguyen td (trir cac nguyen td nhe co sd thiftu trudc 10 trong bang he thdng tuin hoan cacnguyen td hoa hgc). ...