Applied studies in solar photocatalytic detoxification: an overview

Malato, Sixto; Blanco, J.; Vidal, Alfonso; Alarcón, Diego; Maldonado, Manuel I.; Cáceres, José; Gernjak, Wolfgang

doi:10.1016/j.solener.2003.07.017

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“…Solar ultraviolet (UV) radiation was measured by a global UV radiometer (KIPP & ZONEN, model CUV3) mounted on a platform tilted 37º (the same as the CPC reactor). Comparison of the data obtained with diverse photochemical experiments carried out on different days is possible using equation (1) as described elsewhere (Malato et al, 2003); where t n is the experimental time for each sample, V i is the illuminated volume, V T is the total volume, UV is the average solar UV radiation measured during Δt n , and t 30w is the normalized illumination time that refers to a constant solar UV power of 30 W/m 2 (the typical solar UV power on a perfectly sunny day around noon). 30 , 30 ; 30…”

Section: Hydrolysis Photolysis and Solar Photocatalysis Experimentsmentioning

confidence: 99%

Photolytic and photocatalytic transformation of methadone in aqueous solutions under solar irradiation: Kinetics, characterization of major intermediate products and toxicity evaluation

Postigo¹,

Sirtori²,

Oller³

et al. 2011

Water Research

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The present manuscript describes the transformation and mineralization of methadone (MET) in aqueous solutions (demineralized water (DW) and synthetic municipal wastewater effluent (SWeff)) by natural solar irradiation and two solar photocatalytic processes:heterogeneous photocatalysis with titanium dioxide (TiO 2 ) and homogeneous photocatalysis by photo-Fenton. Direct solar irradiation resulted in almost complete transformation of MET in the investigated matrices after 20 hours of normalized irradiation time. MET photocatalytic transformation required shorter illumination times in DW compared to SWeff. Only 16 and 36 minutes of solar illumination were required during photo-Fenton and photocatalysis with TiO 2 , respectively, to transform MET completely in SWeff. Mineralization of the dissolved organic carbon took place only during photocatalytic treatments. Kinetics parameters were calculated for processes comparison. Additionally, phototransformation intermediates generated during each treatment were investigated and characterized by means of ultra-performance liquid chromatography coupled to quadrupole-time of flight tandem mass spectrometry (UPLCQqTOF-MS/MS). The main MET phototransformation pathways were observed to be hydroxylation, and fragmentation and cyclisation. According to the Vibrio fischeri bioassay, the acute toxicity of the generated phototransformation products was not relevant, since the observed inhibition percentages of bacterial bioluminescence were always below 30% after 30 minutes of sample contact.

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Section: Hydrolysis Photolysis and Solar Photocatalysis Experimentsmentioning

confidence: 99%

Photolytic and photocatalytic transformation of methadone in aqueous solutions under solar irradiation: Kinetics, characterization of major intermediate products and toxicity evaluation

Postigo¹,

Sirtori²,

Oller³

et al. 2011

Water Research

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“…O fato de este reator apresentar a simplicidade do reator de fluxo laminar porém com maior aproveitamento da radiação tem contribuído para sua maior utilização na degradação de pesticidas, surfactantes, efluentes industriais, entre outros compostos 41,44,52,53 . Machado e colaboradores 54 avaliaram o uso do CPC na degradação de efluentes de uma indústria de processamento de batatas.…”

Section: Processo Foto-fenton Ativado Por Irradiação Solarunclassified

“…Foi estimado que um reator com uma superfície coletora de 370 m 2 é capaz de reduzir em 50% a demanda química de oxigênio (DQO) de 10 m 3 de efluente/dia. O uso do CPC na mineralização de imidacloprid, methomyl, diuron e formetanato também evidenciou sua versatilidade na degradação de pesticidas 53 . Estes reatores, bem como outros aspectos relacionados à utilização da energia solar em processos de descontaminação, estão detalhadamente descritos no livro de Gálvez e Rodríguez 50 , também disponível em formato pdf na página da Unesco 53 .…”

Section: Processo Foto-fenton Ativado Por Irradiação Solarunclassified

Fundamentos e aplicações ambientais dos processos fenton e foto-fenton

Nogueira¹,

Trovó²,

Silva³

et al. 2007

Quím. Nova

215

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Recebido em 11/11/05; aceito em 25/5/06; publicado na web em 10/1/07 FUNDAMENTS AND ENVIRONMENTAL APPLICATIONS OF FENTON AND PHOTO-FENTON PROCESSES. Wastewater and soil treatment processes based on Fenton's reagent have gained great attention in recent years due to its high oxidation power. This review describes the fundaments of the Fenton and photo-Fenton processes and discusses the main aspects related to the degradation of organic contaminants in water such as the complexation of iron, the use of solar light as the source of irradiation and the most important reactor types used. An overview of the main applications of the process to a variety of industrial wastewater and soil remediations is presented.Keywords: advanced oxidation processes; photo-Fenton; degradation. INTRODUÇÃOO desenvolvimento de novos produtos químicos tem melhorado significativamente a qualidade de vida da população. A importân-cia de seu papel em muitos setores, como agricultura, indústria, transportes e saúde, é inquestionável. No entanto, tem contribuído drasticamente para a contaminação ambiental principalmente devido ao descarte inadequado de substâncias tóxicas como gases, metais pesados, compostos orgânicos entre outros.A maior conscientização dos riscos iminentes à saúde humana e a necessidade de conservação dos recursos naturais têm motivado esforços para minimizar o problema da contaminação. Alguns exemplos são a imposição de legislações mais restritivas, que visem a redução da quantidade e toxicidade das emissões, reciclagem e reuso de resíduos, adaptação e otimização de processos de produção e a substituição de matérias-primas tóxicas. Também é de suma importância a utilização de métodos de tratamento de efluentes e de recuperação de ambientes já contaminados, que satisfaçam as restrições impostas.Neste contexto, os Processos Oxidativos Avançados (POA) têm atraído grande interesse tanto da comunidade científica como industrial. São definidos como os processos baseados na formação de radical hidroxila ( · OH), altamente oxidante. Devido ao seu alto potencial padrão de redução 1 (Equação 1), este radical é capaz de oxidar uma ampla variedade de compostos orgânicos a CO 2 , H 2 O e íons inorgânicos provenientes de heteroátomos.• OH + e -+H + → H 2 O E o = 2,730 V (versus ENH)O radical hidroxila é geralmente formado em reações que resultam da combinação de oxidantes como ozônio e peróxido de hidrogênio com irradiação ultravioleta (UV) ou visível (Vis) e catalisadores, como íons metálicos ou semicondutores. Dependendo da estrutura do contaminante orgânico, podem ocorrer diferentes reações envolvendo o radical hidroxila, tais como abstração de áto-mo de hidrogênio, adição eletrofilica a substâncias contendo insaturações e anéis aromáticos, transferência eletrônica e reações radical-radical descritas a seguir 2 : Abstração de átomo de hidrogênioOs radicais hidroxila formados são capazes de oxidar compostos orgânicos por abstração de hidrogênio, gerando radicais orgâni-cos (Equação 2). Posteriormente ocorre adição de oxigênio molecula...

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“…Due to their high reactivity, these radicals can react with a wide variety of complex organic compounds, oxidizing them to simple molecules, or even mineralizing them. 4,5 Biodegradation, 6 membrane bioreactor methods, 7 electrocoagulation, 8 enhanced photo-degradation, 9 electrochemical methods, 10,11 microwave-assisted catalytic wet air oxidation 12 and photocatalytic degradation methods 1 are used for the treatment of effluents from oil refineries. However, there are still few works about sour water treatment in scientific literature.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%