Electrosynthesis of Near-Neutral Ferrate Species for Drinking Water Treatment Using a Recirculating Batch Reactor
Notice bibliographique
Résumé
High oxidation state iron species of ferrates (e.g., Fe (VI), Fe (V) and Fe (IV)) are very promising oxidants and are in particular excellent candidates for water treatment applications. Their advantages include, for instance, a higher redox potential (+2.2 V vs. SHE) than the commonly used ozone oxidant (+2.07 V vs. SHE), no production of carcinogenic and harmful disinfection by-products (DBPs – produced with disinfectants such as chlorine) and decomposition into benign ferric hydroxides which form excellent coagulants. Ferrates are known to remove many different types of pollutants, including organic matter such as biofilms, algae, and coliforms, and inorganic matter such as cyanide, heavy metals, and radionuclides, and bio-contaminants like viruses and chlorine-resistant bacteria. One approach in production of ferrates is oxidation of Fe 3+ -containing solutions using an inert anode electrode. The oxidation reaction can be expressed by: Fe 3+ + 4H 2 O → FeO 4 2- + 8H + + 3e - E 0 = -2.2 V vs. SHE On-site production of ferrates for drinking water treatment by electrochemical means avoids a number of challenges with respect to transport and storage of chemical ferrates and also allows for direct integration of the electrochemical process with the treatment chain. In earlier papers on electrochemical ferrates, we have reported on a novel analytical method of ferrate quantification, degradation of ferrate and production of ferrates in small batch-type reactors [1-3]. Here we present a semi-batch (2 L) reactor which includes recirculation, temperature control, lower cell resistance, excellent mixing, provision for the use of ion exchange membrane, and in-situ pH control. The reactor uses boron doped diamond (BDD), Fe (III) solution and can be operated with or without an ion exchange membrane. The impact of several variables including current density (5 - 15 mA cm -2 ), pH (5 - 9), concentration of the dissolved iron salts on the production of ferrates temperature (15 - 30 o C) and operation with/without membrane have been studied and will be presented. Current efficiencies of as high as 90% were reached for the first 20 minutes of operation using a 30 mM of Fe (III) feed and a current density of 45 mA cm -2 . The recirculating reactor results were successfully interpreted by a simple model which considered first order kinetics for Fe (VI) generation. References [1] M. Cataldo Hernandez, A. May, A. Bonakdarpour, M. Mohseni, D.P. Wilkinson, Can J. Chem , 95 (1) 2016. [2] M. Cataldo Hernandez, M. Stewart, A. Bonakdarpour, M. Mohseni, D.P. Wilkinson, Accepted for publication in the Canadian Journal of Chemical Engineering . [3] M. Cataldo Hernandez, R. Govindarajan, A. Bonakdarpour, M. Mohseni, D.P. Wilkinson, Accepted for publication in the Canadian Journal of Chemical Engineering . Figure 1
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».