Electrochemical and morphological properties of Ti/Ru0.3Pb(0.7−x)TixO2-coated electrodes

Cestarolli, Dane Tadeu; Andrade, Adalgisa R. de

doi:10.1016/s0013-4686(03)00581-4

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“…44 It is important to notice that the onset potential for the OER (~1.4 V vs. HESS) obtained on the IrO 2 /BDD electrode has a similar value to that obtained using elaborated binary and ternary electrodes, i.e., Ti/RuO 2 -Nb 2 O 5 electrodes prepared by the polymeric precursor method 45 and for Ti/Ru 0.3 Pb (0.7-x) Ti x O 2 electrodes prepared by thermal decomposition of ruthenium, titanium and lead inorganic salts dissolved in isopropanol. 46 In addition, the response of the RuO 2 /BDD electrode is also somewhat better than that of the BDD sample while the PbO 2 /BDD electrode is extremely inactive for the OER. In fact, PbO 2 electrodes have been largely used as anodes under extreme conditions due to its extended anodic window in aqueous media 47,48 while RuO 2 anodes are commonly reported as appropriate materials to promote the OER reaction.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

AFM studies and electrochemical characterization of boron-doped diamond surfaces modified with metal oxides by the Sol-Gel method

Suffredini¹,

Salazar‐Banda²,

Okamura³

et al. 2006

J. Braz. Chem. Soc.

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Com o objetivo de aprofundar investigações anteriores, foram realizadas modificações superficiais diretas em eletrodos de diamante dopados com boro (DDB), com óxidos metálicos (PtO x , RuO 2 , IrO 2 e PbO 2 ) e com alguns compósitos mistos, utilizando a técnica Sol-Gel. Estes materiais foram estudados por microscopia de força atômica (MFA) e os resultados indicaram a formação de sítios de deposição heterogênea. Técnicas eletroquímicas foram utilizadas para estabelecer a atividade catalítica para a reação de desprendimento de oxigênio (RDO) e para reação de oxidação de etanol em meio ácido utilizando os compósitos de PtO x e PtO x -RuO 2 . Testou-se ainda a estabilidade de um depósito de PtO x , recoberto por um filme de Nafion ® , por meio de operação contínua de longa duração. Estudos de voltametria cíclica comparativa mostraram que a área superficial ativa dos novos materiais mudou consideravelmente com o método de modificação proposto. O eletrodo de IrO 2 /BDD mostrou o melhor desempenho para a RDO, iniciando o processo de oxidação em ~ 1.4 V vs. HESS, valor este 200 mV menor do que o observado sobre um eletrodo de PtO x /BDD. Foi observada uma pequena perda da atividade do eletrodo de PtO x /BDD (6%) depois de realizada eletrólise de 4 horas, enquanto que 1000 ciclos voltamétricos deixaram a superfície praticamente inalterada. Os estudos realizados mostram que as atividades satisfatórias dos eletrodos preparados pelo método Sol-Gel podem constituir ferramentas interessantes de pesquisa, visando principalmente a utilização destes materiais em aplicações práticas.Continuing previous investigations, direct surface modifications of boron-doped diamond (BDD) electrodes with metal oxides (PtO x , RuO 2 , IrO 2 and PbO 2 ) and with some mixed composites were carried out by the Sol-Gel technique. The materials were studied by atomic force microscopy (AFM) to determine their surface topologies and by electrochemical techniques to establish the catalytic activity towards the oxygen evolution reaction (OER) and also, for the PtO x and PtO xRuO 2 composites, the ethanol oxidation reactions in acid media. The stability of PtO x coating covered by a Nafion ® film was also tested by long-term operation. The AFM results indicated sites of heterogeneous deposition and the electrochemical studies demonstrated that the active surface area changed considerably with the proposed method of modification. The IrO 2 /BDD electrode showed the best performance to the OER with the onset of the oxidation current at ~1.4 V, a value 200 mV lower than for the PtO x /BDD electrode. The enhanced stability of PtO x /BDD electrodes achieved by the application of a Nafion ® film and already reported in acid media was further proved using the ethanol oxidation reaction. Only a small loss of activity (6%) was observed after 4-hours electrolysis while one-thousand voltammetric cycles left the surface practically unchanged. In addition, preliminary studies for the same reaction on PtO x /BDD and PtO x -RuO 2 / BDD electrodes demonstrated the excell...

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

AFM studies and electrochemical characterization of boron-doped diamond surfaces modified with metal oxides by the Sol-Gel method

Suffredini¹,

Salazar‐Banda²,

Okamura³

et al. 2006

J. Braz. Chem. Soc.

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“…Quantitativamente, é constatado que estes materiais apresentam um enriquecimento de Pb, como pode ser observado na Tabela 1. Estas observações são consistentes com dados publicados pelos autores, 36 onde o enriquecimento por Pb é observado para eletrodos de composição Ti/Ru 0.3 Pb (0.7−x) Ti x O 2 . De acordo com estes autores, 36 o Pb enriquece a superfície, assim, possívelmente blindando a presença de Ti.…”

Section: Análise Ex-situunclassified

MATERIALS OF COMPOSITION Ti/Pb_XTi_1-XO₂FOR PHOTO-ASSISTED ELECTROCHEMICAL DEGRADATION OF ORGANIC POLLUTANTS

Fornazari¹,

Neto²,

Andrade³

et al. 2016

Química Nova

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. Electrochemical methods are an interesting and clean alternative for the abatement of toxic organic pollutants. This paper details the study of the synthesis of electrode materials of nominal composition Ti/Pb X Ti 1-X O 2 (X = 0; 0.05; 0.10; 0.20 e 0.30) and their use as electrodes for degradation of organic pollutants using both electrochemical and photo-assisted electrochemical techniques. The results demonstrate that the materials produced are interesting from the point of view of organic removal. The application of simultaneous UV radiation with electrical current was capable of removing greater amounts of the organic load (>32% in <1 h) than the electrochemical technique alone.Keywords: photo-assisted electrochemical degradation; formaldehyde; dimensionally stable anodes. INTRODUÇÃO Aspectos geraisNas últimas duas décadas, o crescimento de pesquisas na área de tratamento de substâncias tóxicas por métodos eletroquímicos têm sido quase exponencial. A primeira revisão neste contexto foi publicada por Rajeshwar et al., 1 em 1994, e desde então várias revisões estão sendo publicadas expondo os benefícios do tratamento eletroquímico, 2 na degradação anódica de poluentes, 3-5 em processos catódicos, como recuperação de metais, 6,7 são relativamente bem sucedidos, sendo implantados em escala industrial. Isso ocorre porque a maioria dos metais podem ser depositados em um grande espectro de materiais eletródicos e, como o valor agregado do metal é alto, a sua recuperação é viável. Por outro lado, em processos anódicos a degradação de muitas substâncias (especialmente orgânicas) é dificultada por mecanismos complexos de degradação e fenômenos de envenenamento da superfície do eletrodo. Além disso, a ausência de uma vantagem financeira clara faz com que o fator principal na escolha de um sistema de tratamento seja o custo que este acarreta. Neste sentido existe um grande esforço para desenvolver materiais eletródicos com elevada eficiência frente à degradação de substâncias orgânicas.Dentre essas pesquisas, muita atenção tem sido direcionada para os eletrodos compostos de óxidos catalíticos (p.ex. Métodos combinadosRecentemente a comunidade científica tem reconhecido que a eletroquímica em si não é necessariamente suficiente para mineralizar substâncias orgânicas complexas ou efluentes concentrados. Assim, o tratamento eletroquímico pode ser aplicado como um pré ou pós--tratamento (polishing), desenvolvendo tratamentos combinados como, por exemplo, tratamento eletroquímico seguido por biológico. Neste caso, o tratamento eletroquímico é utilizado para degradar moléculas resistentes à biodegradação, aumentando a eficiência e rapidez deste último.Outra possibilidade é a combinação do tratamento eletroquímico à fotocatalise, que, dependendo da área, é conhecida como fotoeletrocatalise ou eletroquímica fotoassistida. Em fotocatalise pura, um semicondutor pode atuar como um fotosensibilizador na fase heterogênea para a degradação oxidativa de substâncias orgânicas em soluções aquosas. 9A fotocatálise é um processo bas...

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“…The electrolytic solution was prepared with high-purity water from a Millipore Milli-Q system; its initial pH was adjusted to 3.0 with analytical grade sulfuric acid from Merck (Germany). This pH value has been chosen based on our previous results, 25,26 which indicate that the stability and the lifetime of the anodes and hydroxyl radicals are enhanced in acid media. Furthermore, this pH enhances the formation of chloroactive species when the electrolyte contains chloride ions and can be used as a comparative basis among the various researches involving the degradation of reactive dyes.…”

Section: Chemicalsmentioning

confidence: 99%

Degradation of the Dye Reactive Blue 4 by Coupled Photoassisted Electrochemistry at DSA^®-Type Electrode

Silva

Andrade

2015

Journal of the Brazilian Chemical Society

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We investigated the photoelectrochemical oxidation of the dye Reactive Blue 4 in the presence of a DSA ® -type electrode of nominal composition Ti/Ru 0.3 Ti 0.7 O 2 under ultraviolet radiation, aiming to enhance the degradation yields of this dye. We conducted the photoelectrocatalytic treatment under galvanostatic control, using an 80 W mercury vapor lamp as the UV source. We also compared unassisted electrooxidative processes and photocatalytic processes with photoelectrochemical oxidation, to gain better insight into the employed advanced oxidation processes and to evaluate their applicability. The photoelectrooxidative process conducted at 37.8 mA cm -2 promoted fast color removal in the tested solution. The chemical oxygen demand and total organic carbon decreased by approximately 64.7 and 42.7%, respectively. High performance liquid chromatography, gas chromatography coupled to mass spectrometry helped to identify the intermediate compounds produced along the photoelectrochemical process, namely phthalic anhydride, phthalimide, phthalide, 1,3-indanone, and benzoic acid.

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Electrochemical and morphological properties of Ti/Ru0.3Pb(0.7−x)TixO2-coated electrodes

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Degradation of the Dye Reactive Blue 4 by Coupled Photoassisted Electrochemistry at DSA^®-Type Electrode

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