Kinetics and mechanism of TNT degradation in TiO2 photocatalysis

Son, Hyun-Seok; Lee, So-Jin; Cho, Il-Hyoung; Zoh, Kyung-Duk

doi:10.1016/j.chemosphere.2004.05.008

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“…TiO 2 apresenta um caráter anfótero, com ponto de carga zero em pH 6,25. 22 Assim, em valores inferiores de pH a sua superfície tende a ficar positivamente carregada, o que pode favorecer a adsorção de substratos que apresentam a função amina, como a trimetoprima. Antecedentes demonstram que em valores de pH entre 3,5 e 5,5 a adsorção de algumas aminas é maximizada, em função de interações entre a superfície positiva do catalisador e o par de elétrons não-ligantes do nitrogênio amino.…”

Section: Resultados E Discussão Estudos Preliminaresunclassified

Degradação fotocatalítica de sulfametoxazol, trimetoprima e diclofenaco em solução aquosa

Cruz¹,

Henning²,

Santos³

et al. 2010

Quím. Nova

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Recebido em 14/8/09; aceito em 10/3/10; publicado na web em 23/6/10 PHOTOCATALYTIC DEGRADATION OF SULFAMETOXAZOLE, TRIMETHOPRIM AND DICLOFENAC IN AQUOEUS SOLUTIONS. In this work the photocatalytic degradation of sulfametoxazole, trimethoprim and potassium diclofenac was evaluated by using TiO 2 and ZnO photocatalysts. In optimized experimental conditions (pH 4, TiO 2 : 50 mg) the TiO 2 -photocatalysis allowed an almost total degradation of the studied drugs with mineralization of about 80% at reaction times of 120 min. Some mechanistic differences were observed between TiO 2 and ZnO in the degradation study involving potassium diclofenac. At the first reaction times the use of ZnO leads to generation of transient species that strongly absorb in the UV spectral region, a fact not observed in studies involving TiO 2 .Keywords: emerging pollutants; heterogeneous photocatalysis, drugs. INTRODUÇÃOPor muito tempo, os trabalhos desenvolvidos na área de tratamento de resíduos foram direcionados a um grupo de poluentes considerados prioritários, grande parte dos quais corresponde a espécies orgânicas resistentes e de acentuado caráter tóxico (ex. hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e bifenilas policloradas). Nos últimos anos, entretanto, outros importantes micropoluentes e fontes de contaminação têm sido evidenciados, o que faz com que a disponibilização de sistemas de tratamento permaneça como importante desafio da área. Dentro do contexto dos poluentes emergentes, torna-se necessário salientar o grupo dos compostos que apresentam atividade farmacológica (PhACs -Pharmaceutically-active Compounds), os quais, em razão da massificação do seu uso e da baixa eficiência dos sistemas convencionais de tratamento de esgoto, contaminam águas superficiais e subterrâneas, provocando efeitos deletérios no meio hídrico e sérios problemas ambientais e de saúde pública.1-3 Uma interessante e completa revisão sobre a presença e o efeito deste tipo de substâncias no ambiente foi recentemente publicado por Bila e Dezotti. 4 Em geral, estima-se que a maior fonte de contaminação por este tipo de compostos esteja representada pelas excreções metabólicas de pessoas em tratamento médico. Entretanto, uma grande quantidade destes PhACs pode ser liberada no ambiente em função de usos veterinários e da descarga de resíduos industriais e lixiviados de aterros sanitários. 5,6 Seja como for, a presença de antibióticos (como sulfametoxazol e trimetoprima), analgésicos, anti-inflamatórios (como diclofenaco) e hormônios tem sido relatada com bastante frequência em esgoto e águas naturais, 7 o que representa um alerta para a necessidade de se desenvolver tecnologia de tratamento adequada.De maneira geral, observa-se que processos convencionais de tratamento apresentam escassa utilidade na remoção deste tipo de poluentes. Nos processos biológicos, por exemplo, a eficiência de degradação é fortemente influenciada pela presença de outros macroconstituintes, o que faz com que a degradação dos fármacos, além de ocasional, seja apenas parcial. 8,9 Sistemas...

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Section: Resultados E Discussão Estudos Preliminaresunclassified

Degradação fotocatalítica de sulfametoxazol, trimetoprima e diclofenaco em solução aquosa

Cruz¹,

Henning²,

Santos³

et al. 2010

Quím. Nova

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“…고도산화공정을 활 용한 용액 속의 TNT 분해는 서로 다른 종류의 철을 함유 한 광물들과 과산화수소를 활용하는 펜톤 분해 (Ayoub et al, 2011;Matta et al, 2007), UV와 펜톤반응을 결합한 분 해 (Chen et al, 2005;Li et al, 1998), 광에너지와 펜톤반 응을 결합한 분해 (Liou et al, 2004), UV와 과산화수소를 이용한 분해 (Kwon et al, 2010), TiO2 촉매가 포함된 용액에 과산화수소를 넣고 자외선을 조사하는 분해 (Dillert et al, 1996;Shin and Kim, 2002;Son et al, 2004), 그리고 오존 혹은 오존과 UV를 결합한 분해 (Chen et al, 2007), 초음파 를 활용한 분해 (Hoffmann et al, 1996), 감마선을 이용한 분해 (Lee and Jeong, 2009;Lee and Lee, 2005 Fig. 1(a)).…”

Section: Introduction 1)unclassified

A Study on the Degradation Properties of Aqueous Trinitrotoluene by Palladium Catalyst and Formic Acid

Jeong

Choi²,

Park³

et al. 2015

Journal of Korean Society on Water Environment

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Various methods to degrade explosives efficiently in natural soil and water that include trinitrotoluene (TNT) have been studied. In this study, TNT in water was degraded by reduction with palladium (Pd) catalyst impregnated onto alumina (henceforth Pd-Al catalyst) and formic acid. The degradation of TNT was faster when the temperature of water was high, and the initial TNT concentration, pH, and ion concentration in water were low. The amounts of Pd-Al catalyst and formic acid were also important for TNT degradation in water. According to the experimental results, the degradation constant of TNT with unit mass of Pd-Al catalyst was 8.37 min -1 g -1 . The degradation constant of TNT was higher than the results of previous studies which used zero valent iron. 2,6-diamino-4-nitrotoluene and 2-amino-4,6-dinitrotoluene were detected as by-products of TNT degradation showing that TNT was reduced. The by-products of TNT were also completely degraded after reaction when both Pd-Al catalyst and formic acid existed. Even though there are several challenges of Pd-Al catalyst (e.g., deactivation, poisoning, leaching, etc.), the results of this study show that TNT degradation by Pd-Al catalyst and formic acid is a promising technique to remediate explosive contaminated water and soil.

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“…The results show that the optimum pH value to degrade IBF was observed at pH 7.8. The pH of zero point of charge (ZPC) for titanium dioxide is reported to be pH 6.25 -6.4 [23]- [25]. The IBF is a weak acid with pKa value of 4.4.…”

Section: Ph Variationmentioning

confidence: 99%

Photocatalytic Degradation of Ibuprofen Using TiO<sub>2</sub> and Ecotoxicological Assessment of Degradation Intermediates against <i>Daphnia similis</i>

Braz¹,

Silva²,

Silva³

et al. 2014

JEP

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Several pharmaceutical compounds have been detected in natural aqueous systems and ibuprofen (IBF), one of the most consumed medicament, has been detected in many countries. The degradation efficiency of IBF under TiO2/UV radiation was evaluated. Optimum degradation results were observed using 20 mg•L −1 of TiO2, pH 7.8 and 5 mg•L −1 of IBF. Under these experimental conditions total IBF removal was achieved in less than 60 min of irradiation. Although total IBF concentration was observed, the total mineralization of the compound was not achieved. The by-products generated during TiO2/UV reaction showed to be more toxic against Daphnia similis than the initial IBF present in aqueous solution.

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Kinetics and mechanism of TNT degradation in TiO2 photocatalysis

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Degradação fotocatalítica de sulfametoxazol, trimetoprima e diclofenaco em solução aquosa

Degradação fotocatalítica de sulfametoxazol, trimetoprima e diclofenaco em solução aquosa

A Study on the Degradation Properties of Aqueous Trinitrotoluene by Palladium Catalyst and Formic Acid

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Degradação fotocatalítica de sulfametoxazol, trimetoprima e diclofenaco em solução aquosa

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A Study on the Degradation Properties of Aqueous Trinitrotoluene by Palladium Catalyst and Formic Acid

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