Efficient electro-oxidation-based degradation of per- and polyfluoroalkyl (PFAS) persistent pollutants by using plasma torch synthesized pure-Magnéli phase-Ti4O7 anodes
Notice bibliographique
Résumé
Pure Magnéli-phase Ti 4 O 7 were prepared by means of a Plasma Torch (PT) coating method and integrated into an advanced electro-catalytic oxidation (AEO) process in order to degrade perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctanesulfonic acid (PFOS) persistent pollutants present in waters. The X-ray diffraction analysis confirmed the polycrystalline nature of the pure Magnéli phase PT-Ti 4 O 7 coatings (∼100 μm thick)). The Raman spectra of the PT-Ti 4 O 7 coatings also exhibited the two characteristic peaks (at 138 and 183 cm −1 ) of the PT-Ti 4 O 7 Magnéli phase. Scanning electron microscopy revealed the nanostructured hierarchical morphology of the PT-Ti 4 O 7 thus conferring them high surface area. The PT-Ti 4 O 7 anodes are shown to achieve higher degradation efficiencies towards PFOA and PFOS in comparison with the conventional boron-doped diamond anodes. By investigating several AEO parameters (including current density, treatment time, nature of the anode material), we were able to optimise the AEO process. Thus, for both PFOA and PFOS (at an initial concentration of 500 ppb in synthetic wastewaters), degradation efficiencies as high as 96.6% and 99.7% were achieved, respectively, with a current density of 20 mA/cm 2 , a treatment time of 120 min and PT-Ti 4 O 7 mesh-type anodes. PFOA and PFOS can be degraded by both direct anodic electrochemical oxidation ( • OH radicals) and indirect electrochemical oxidation via mediators, such as persulphate acid (H 2 S 2 O 8 ) generated by sulphate anodic oxidation. The degradation of both compounds followed pseudo-first-order kinetics. The reaction rate constant (k) for PFOS removal was 4.63 × 10 −2 min −1 , whereas 2.76 × 10 −2 min −1 was recorded for PFOA removal. Subsequently, we have used the above optimal AEO operating conditions to treat real wastewater effluents (containing 17 types of PFAS molecules with a total content of 8500 ppb) and achieved a degradation rate of 39.1%–87.4% for eight of the 17 PFAS compounds. The degradation rate was found to be dependent on the chemical structure and chain length of each PFOA/PFOS component. • Ti 4 O 7 anode was prepared by means of a PT method and used in AEO process. • The deposited Ti 4 O 7 coating had a polycrystalline nature of the Magnéli-phase. • PT-Ti 4 O 7 -Mesh was more effective than PT-Ti 4 O 7 -Plate for PFAS degradation. • At least 96% of PFOA and PFOS were removed in synthetic effluents. • 17 PFAS at 8500 ppb in real wastewater, 39.1–87.4% degradation was achieved.
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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) | 0,000 | 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 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 ».