Electrochemical Mineralization of Perfluorocarboxylic Acids (PFCAs) by Ce-Doped Modified Porous Nanocrystalline PbO2 Film Electrode

化学 全氟辛酸 矿化(土壤科学) 水溶液 电化学 电解 反应速率常数 无机化学 有机化学 电极 动力学 氮气 物理化学 物理 量子力学 电解质
作者
Junfeng Niu,Hui Lin,Jiale Xu,Hao Wu,Yangyang Li
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:46 (18): 10191-10198 被引量:307
标识
DOI:10.1021/es302148z
摘要

The Ce-doped modified porous nanocrystalline PbO(2) film electrode prepared by electrodeposition technology was used for electrochemical mineralization of environmentally persistent perfluorinated carboxylic acids (PFCAs) (~C(4)-C(8)), i.e., perfluorobutanoic acid (PFBA), perfluopentanoic acid (PFPeA), perfluorohexanoic acid (PFHxA), perfluoheptanoic acid (PFHpA), and perfluorooctanoic acid (PFOA) in aqueous solution (100 mL of 100 mg L(-1)). The degradation of PFCAs follows pseudo-first-order kinetics, and the values of the relative rate constant (k) depend upon chain length k(PFHpA) (4.1 × 10(-2) min(-1); corresponding half-life 16.8 min) ≈ 1.1k(PFOA) ≈ 2.5k(PFHxA)≈ 6.9k(PFPeA) ≈ 9.7k(PFBA). The carbon mineralization indices [i.e., 1 - (TOC(insolution)/TOC(inPFCA,degraded))] were 0.49, 0.70, 0.84, 0.91, and 0.95 for PFBA, PFPeA, PFHxA, PFHpA, and PFOA, respectively, after 90 min electrolysis. The major mineralization product, F(-), as well as low amount of intermediate PFCAs with shortened chain lengths were detected in aqueous solution. By observing the intermediates and tracking the concentration change, a possible pathway of electrochemical mineralization is proposed as follows: Kolbe decarboxylation reaction occurs first at the anode to form the perfluoroalkyl radical, followed by reaction with hydroxyl radicals to form the perfluoroalkyl alcohol which then undergoes intramolecular rearrangement to form the perfluoroalkyl fluoride. After this, the perfluoroalkyl fluoride reforms perfluorinated carboxylic with shorter chain length than its origin by hydrolysis. This electrochemical technique could be employed to treat PFCAs (~C(4)-C(8)) in contaminated wastewater.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
汉堡包应助顾旻采纳,获得20
刚刚
刚刚
1秒前
2秒前
科研通AI6.2应助nn采纳,获得10
2秒前
整齐白萱应助耶耶耶采纳,获得10
2秒前
Hzw发布了新的文献求助10
3秒前
安详香旋应助apple采纳,获得10
3秒前
传奇3应助果果123采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
小艾完成签到,获得积分10
5秒前
1234完成签到,获得积分20
6秒前
zqy发布了新的文献求助10
6秒前
所所应助gxz采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.2应助笨笨幻灵采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.4应助Y一采纳,获得10
8秒前
1112222发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
CodeCraft应助望春风采纳,获得10
10秒前
lyh发布了新的文献求助10
10秒前
无情蜻蜓完成签到,获得积分20
11秒前
Jaydon发布了新的文献求助10
11秒前
气煞我也发布了新的文献求助10
11秒前
自由归尘发布了新的文献求助50
11秒前
你到哪里了应助哈哈酱采纳,获得10
12秒前
12秒前
JMchiefEditor完成签到,获得积分10
13秒前
Hzw完成签到,获得积分10
13秒前
会飞的猪发布了新的文献求助20
14秒前
Sunset发布了新的文献求助20
14秒前
高兴致远完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
袁心同发布了新的文献求助10
15秒前
尕翠完成签到,获得积分10
16秒前
怕孤单的毛衣完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Industrial Hydraulics Manual (7th edition) 800
Physiologic races of the downy mildew fungus on soybeans in North Carolina 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7776600
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9317988
关于积分的说明 20361410
捐赠科研通 7363513
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3318422
关于科研通互助平台的介绍 2466410
邀请新用户注册赠送积分活动 2333857