%0 Journal Article
%4 sid.inpe.br/mtc-m21b/2016/06.03.12.36
%2 sid.inpe.br/mtc-m21b/2016/06.03.12.36.45
%@doi 10.17563/rbav.v35i1.1002
%@issn 0101-7659
%T Boron-doped diamond electrodes for carbofuran electrochemical degradation
%D 2016
%8 jan./abr.
%9 journal article
%A Santos, Nazir Monteiro dos,
%A Lanza, Marcos Roberto de Vasconcelos,
%A Ferreira, Neidenêi Gomes,
%A Baldan, Maurício Ribeiro,
%@affiliation Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
%@affiliation Universidade de São Paulo (USP)
%@affiliation Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
%@affiliation Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
%@electronicmailaddress nazir.santos@inpe.br
%@electronicmailaddress
%@electronicmailaddress neidenei.ferreira@inpe.br
%@electronicmailaddress mauricio.baldan@inpe.br
%B Revista Brasileira de Aplicações de Vácuo
%V 35
%N 1
%P 17-24
%K Ti/BDD electrodes, Electrochemical oxidation, Carbofuran pesticide, Eletrodos de Ti/BDD, Oxidação eletroquímica, Pesticida carbofurano.
%X Boron-doped diamond electrodes (BDD) were produced on titanium (Ti) substrate by Hot Filament Chemical Vapor Deposition (HFCVD) reactor for electrochemical degradation of carbofuran pesticide. The morphological and structural characterizations of the electrodes were evaluated by Scanning Electron Microscopy (SEM) and by Raman scattering Spectroscopy techniques. The apparent space charge density (NA) value was determined by Mott-Schottky Plot, in which was approximately 1019 cm-3. The electrochemical characterization of electrodes was performed by Cyclic Voltammetry, and it was observed large potential windows. The electrochemical oxidation (EO) of the carbofuran were performed at different current densities, flow rates of 50 and 300 Lh-1 for a total of 2 hours with an electrolyte 0.1 M potassium sulfate (K2 SO4 ) aqueous solutions and 1,8 x 10-3 M carbofuran in a flow reactor with recirculation. The efficiency of the pesticide degradation process was monitored by Ultraviolet-Visible Spetrophotometry (UVVis), Total Organic Carbon (TOC) and High Performance Liquid Chromatography (HPLC) techniques. The obtained results show that boron doped diamond on titanium substrate (Ti/BDD) anodes are promising for electrochemical treatment in the wastewater. The reducing the TOC concentration, promoted a breakdown of the carbofuran molecule, showing inorganic carbon (CO2, CO, H3 CNH2) formation, rather than the mineralization of organic compounds. This fact may have contributed to the intermediate products formation resulting from the reaction of degradation of the pesticide. RESUMO: Eletrodos de diamante dopado com boro (BDD) foram produzidos sobre substrato de titânio (Ti) por deposição química a partir da fase vapor assistida por filamento quente (HFCVD) para degradação eletroquímica do pesticida carbofurano. As caracterizações morfológica e estrutural dos eletrodos foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e Espectroscopia Raman. O valor da densidade de carga aparente (NA) foi determinado por Mott-Schottky Plot, nos quais foram de aproximadamente 1019 cm-3. A caracterização eletroquímica dos eletrodos foi realizada por Voltametria Cíclica e observada ampla janela de potencial. A oxidação eletroquímica do carbofurano foi realizado em diferentes densidades de corrente, com fluxo de 50 e 300 Lh-1 durante 2 horas com uma solução aquosa de carbofurano com concentração de 1.8 x 10-3 M dissolvido em Sulfato de potássio (K2 SO4 ) 0.1 M utilizando um reator de fluxo com recirculação. A eficiência do processo de degradação do pesticida foi avaliada pelas técnicas de Espectrofotometria nas regiões Ultravioleta e Visível (UV-Vis), Carbono Orgânico Total (TOC) e Cromatografia Liquida de Alta Eficiência (HPLC). Os resultados obtidos mostraram que os anodos de diamante dopado com boro em substratos de titânio (Ti/BDD) são promissores para tratamento eletroquímico em águas residuais. A redução da concentração de TOC promoveu a quebra das moléculas do carbofurano, com formação de carbono inorgânico (CO2 , CO, H3 CNH2 ), ao invés da mineralização dos compostos orgânicos. Esse fato pode ter contribuído para a formação de compostos intermediários como resultado da reação de degradação do pesticida.
%@language en
%3 santos_boron.pdf