Releaving refractory oxidized organic pollutants by photoelectrochemical treatment using formic acid as solvent
Title Alternative:Osvětlené suspenze polovodičů v kyselině mravenčí: možnosti fotochemicko-reduktivního odbourávání halogenizovaných, nitrovaných škodlivin a jiných chemikálií
Loading...
Date
2016
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická univerzita v Liberci, Česká republika
Abstract
Na rozdíl od většiny organických sloučenin, které procházejí připravenou mineralizací na osvětlených a okysličených polovodičích, jako je TiO2, nitroareny (z výroby barviv, exploziv či polymerní produkce), nitrily nebo halogenová rozpouštědla s násobnou vazbou jsou vůči tomuto druhu ataku inertní. Nicméně mohou být zpracovány v případě, kdy silně redukční entity jsou vyráběny v polovodičovém systému. Je zřejmé, že výše uvedené druhy žáruvzdorných znečišťujících látek lze zpracovávat pomocí kyseliny mravenčí (HCOOH) v suspenzi polovodivých oxidů, a to vzhledem k viditelné iradiaci v kombinaci s W, Nb nebo Bi. Toxické funkční skupiny jsou často zcela odstraněny, např. Hal (? alif. F), zatímco CN nitrobenzeny se promění na ionty anilinia a benzylové skupiny se přeskupí na Nb2O5. Tato metoda je široce použitelná a levná.
Während die meisten Organika an belichtetem und belüftetem TiO2 photochemisch glatt mineralisiert werden, sind Nitroaromaten (aus der Herstellung von Farben, Sprengstoffen oder Polymeren), Nitrile und halogenierte Lösungsmittel in dieser Hinsicht inert. Sie reagieren allerdings dann, wenn in einem solchen Halbleitersystem stark reduzierende Intermediate freigesetzt werden. Daher sind die obigen refraktären Schadstoffe in Ameisensäure (HCOOH) gelöst an Suspensionen halbleitender Oxide von W, Nb oder Bi mit sichtbarem Licht abbaubar. Funktionelle Gruppen wie Hal (? aliph. F), CN werden vollständig abgespalten, Nitrobenzole zu Aniliniumsalzen reduziert, während Benzylgruppen an Nb2O5 umgelagert werden. Die Methode ist preisgünstig und auf sehr unterschiedliche Stoffe anwendbar.
Unlike most organic compounds which undergo ready mineralization on illuminated and oxygenated semiconductors like TiO2, nitroarenes (from dye-, explosives- or polymer production), nitriles or multiply halogenated solvents are inert towards this kind of attack. However, they can be processed if strongly reducing entities are produced in such a semiconductor system. It is shown that the above kinds of refractory pollutants can be treated in formic acid (HCOOH) due to visible irradiation if combined with W, Nb or Bi oxide semiconductor slurries. Toxic functional groups are often removed entirely, e.g. with Hal (? aliph. F), CN whereas nitrobenzenes turn into anilinium ions and benzyl groups undergo rearrangement at Nb2O5. The method is broadly applicable and cheap.
W odróżnieniu od większości związków organicznych, które łatwo dają się mineralizować na oświetlonych i utlenionych półprzewodnikach, takich jak TiO2, nitroaromaty (z produkcji barwników, materiałów wybuchowych lub polimerów), nitryle lub halogenowe rozpuszczalniki z układami wielokrotnych wiązań są wobec nich obojętne. Niemniej jednak mogą być przetwarzane w sytuacji, gdy dodane zostaną mocno redukujące produkty pośrednie. Dzięki temu wymienione odporne substancje szkodliwe rozpuszczone w kwasie mrówkowym (HCOOH) w zawiesinie tlenków półprzewodnikowych W, Nb lub Bi rozkładają się w świetle widzialnym. Grupy funkcyjne, takie jak Hal (? alif. F), CN zostają całkowicie usunięte, nitrobenzeny przekształcają się w anilinę a grupy benzylowe przegrupowują się w Nb2O5. Metoda jest tania i może mieć zastosowanie do wielu materiałów.
Während die meisten Organika an belichtetem und belüftetem TiO2 photochemisch glatt mineralisiert werden, sind Nitroaromaten (aus der Herstellung von Farben, Sprengstoffen oder Polymeren), Nitrile und halogenierte Lösungsmittel in dieser Hinsicht inert. Sie reagieren allerdings dann, wenn in einem solchen Halbleitersystem stark reduzierende Intermediate freigesetzt werden. Daher sind die obigen refraktären Schadstoffe in Ameisensäure (HCOOH) gelöst an Suspensionen halbleitender Oxide von W, Nb oder Bi mit sichtbarem Licht abbaubar. Funktionelle Gruppen wie Hal (? aliph. F), CN werden vollständig abgespalten, Nitrobenzole zu Aniliniumsalzen reduziert, während Benzylgruppen an Nb2O5 umgelagert werden. Die Methode ist preisgünstig und auf sehr unterschiedliche Stoffe anwendbar.
Unlike most organic compounds which undergo ready mineralization on illuminated and oxygenated semiconductors like TiO2, nitroarenes (from dye-, explosives- or polymer production), nitriles or multiply halogenated solvents are inert towards this kind of attack. However, they can be processed if strongly reducing entities are produced in such a semiconductor system. It is shown that the above kinds of refractory pollutants can be treated in formic acid (HCOOH) due to visible irradiation if combined with W, Nb or Bi oxide semiconductor slurries. Toxic functional groups are often removed entirely, e.g. with Hal (? aliph. F), CN whereas nitrobenzenes turn into anilinium ions and benzyl groups undergo rearrangement at Nb2O5. The method is broadly applicable and cheap.
W odróżnieniu od większości związków organicznych, które łatwo dają się mineralizować na oświetlonych i utlenionych półprzewodnikach, takich jak TiO2, nitroaromaty (z produkcji barwników, materiałów wybuchowych lub polimerów), nitryle lub halogenowe rozpuszczalniki z układami wielokrotnych wiązań są wobec nich obojętne. Niemniej jednak mogą być przetwarzane w sytuacji, gdy dodane zostaną mocno redukujące produkty pośrednie. Dzięki temu wymienione odporne substancje szkodliwe rozpuszczone w kwasie mrówkowym (HCOOH) w zawiesinie tlenków półprzewodnikowych W, Nb lub Bi rozkładają się w świetle widzialnym. Grupy funkcyjne, takie jak Hal (? alif. F), CN zostają całkowicie usunięte, nitrobenzeny przekształcają się w anilinę a grupy benzylowe przegrupowują się w Nb2O5. Metoda jest tania i może mieć zastosowanie do wielu materiałów.
Description
Subject(s)
formic acid, photoelectrochemical reduction, decomposition of organic pollutants, semiconducting oxides, PEC rather than hydrogen storage
Citation
ISSN
1803-9782