Decontamination of wastewater containing contaminants of emerging concern by electrooxidation and Fenton-based processes - A review on the relevance of materials and methods

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Santos, Mauro C. ; Antonin, Vanessa S. ; Souza, Felipe M. ; Aveiro, Luci R. ; Pinheiro, Victor S. ; Gentil, Tuani C. ; Lima, Thays S. ; Moura, Joao P. C. ; Silva, Carolina R. ; Lucchetti, Lanna E. B. ; Codognoto, Lucia ; Robles, Irma ; Lanza, Marcos R., V

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Chemosphere; v. 307, p. 26-pg., 2022-11-01.

Resumo

In recent years, there has been an increasingly growing interest regarding the use of electrochemical advanced oxidation processes (EAOPs) which are considered highly promising alternative treatment techniques for addressing environmental issues related to pollutants of emerging concern. In EAOPs, electrogenerated oxidizing agents, such as hydroxyl radical (HO center dot), can react non-selectively with a wide range of organic compounds, degrading and mineralizing their structures to unharmful molecules like CO2, H2O, and inorganic ions. To this date, a broad spectrum of advanced electrocatalysts have been developed and applied for the treatment of compounds of interest in different matrices, specifically aiming at enhancing the degradation performance. New combined methods have also been employed as alternative treatment techniques targeted at circumventing the major obstacles encountered in Fenton-based processes, such as high costs and energy consumption, which still contribute significantly toward inhibiting the large-scale application of these processes. First, some fundamental aspects of EAOPs will be presented. Further, we will provide an overview of electrode materials which have been recently developed and reported in the literature, highlighting different anode and cathode structures employed in EAOPs, their main advantages and disadvantages, as well as their contribution to the performance of the treatment processes. The influence of operating parameters, such as initial concentrations, pH effect, temperature, supporting electrolyte, and radiation source, on the treatment processes were also studied. Finally, hybrid techniques which have been reported in the literature and critically assess the most recent techniques used for evaluating the degradation efficiency of the treatment processes. (AU)

• Processo FAPESP: 17/22976-0 - Desenvolvimento de nanoeletrocatalisadores de paládio e nióbio para células a combustível de etanol direto alcalinas
• Beneficiário: Felipe de Moura Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 18/18675-8 - Eletrocatalisadores nanoestruturados baseados em PT, PD e óxidos de baixo custo para aplicações em energia e meio ambiente
• Beneficiário: Tuani Carla Gentil
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/21846-6 - Nanoestruturas para a remediação ambiental e produção de energia a partir de fontes renováveis
• Beneficiário: Mauro Coelho dos Santos
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Processo FAPESP: 17/10118-0 - Estudo e aplicação da tecnologia eletroquímica para a análise e a degradação de interferentes endócrinos: materiais, sensores, processos e divulgação científica
• Beneficiário: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 20/14100-0 - Eletrodos a base de niobato de sódio decorados com WO3 e CeO2 para degradação do agrotóxico organofosforado acefato por processos eletroquímicos oxidativos avançados
• Beneficiário: Felipe de Moura Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/26288-1 - Eletrocatalisadores híbridos baseados em nanopartículas de Pd, Pt e Sn, e em nanobarras de céria para aplicação em células a combustível
• Beneficiário: Victor dos Santos Pinheiro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 15/10314-8 - Nanoestruturas para a Degradação de Fenol, Ciprofloxacino e 17 alfa etinilestradiol
• Beneficiário: Mauro Coelho dos Santos
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular