Electrochemical Advanced Oxidation of Perfluorooctanoic Acid: Mechanisms and Process Optimization with Kinetic Modeling

全氟辛酸 化学 电化学 阳极 矿化(土壤科学) 吸附 解吸 降级(电信) 化学工程 环境化学 无机化学 电极 有机化学 物理化学 工程类 氮气 电信 计算机科学
作者
Zefang Chen,Xiaojun Wang,Hualiang Feng,Shaohua Chen,Junfeng Niu,Guanglan Di,David Kujawski,John C. Crittenden
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:56 (20): 14409-14417 被引量:40
标识
DOI:10.1021/acs.est.2c02906
摘要

Electrochemical advanced oxidation processes (EAOPs) are promising technologies for perfluorooctanoic acid (PFOA) degradation, but the mechanisms and preferred pathways for PFOA mineralization remain unknown. Herein, we proposed a plausible primary pathway for electrochemical PFOA mineralization using density functional theory (DFT) simulations and experiments. We neglected the unique effects of the anode surface and treated anodes as electron sinks only to acquire a general pathway. This was the essential first step toward fully revealing the primary pathway applicable to all anodes. Systematically exploring the roles of valence band holes (h+), hydroxyl radicals (HO•), and H2O, we found that h+, whose contribution was previously underestimated, dominated PFOA mineralization. Notably, the primary pathway did not generate short-chain perfluoroalkyl carboxylic acids (PFCAs), which were previously thought to be the main degradation intermediates, but generated other polyfluorinated alkyl substances (PFASs) that were rapidly degraded upon formation. Also, we developed a simplified kinetic model, which considered all of the main processes (mass transfer with electromigration included, surface adsorption/desorption, and oxidation on the anode surface), to simulate PFOA degradation in EAOPs. Our model can predict PFOA concentration profiles under various current densities, initial PFOA concentrations, and flow velocities.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
CY发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
谦让寻绿完成签到,获得积分10
2秒前
闵靖仇完成签到,获得积分10
2秒前
情怀应助花花采纳,获得10
2秒前
oo完成签到,获得积分10
2秒前
王不留行完成签到,获得积分10
2秒前
狂野乌冬面完成签到 ,获得积分10
3秒前
QQ星完成签到,获得积分10
3秒前
东方幺儿发布了新的文献求助10
3秒前
利物浦996完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI5应助zhang采纳,获得10
4秒前
4秒前
滔滔不绝完成签到 ,获得积分10
5秒前
凉空气发布了新的文献求助10
6秒前
滨海完成签到,获得积分20
6秒前
QQ星发布了新的文献求助10
7秒前
大池发布了新的文献求助10
8秒前
XYN1完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
毛益聪完成签到,获得积分10
9秒前
滨海发布了新的文献求助10
10秒前
ydy完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
CipherSage应助shushuwuwu采纳,获得10
11秒前
陈益凡驳回了zzk应助
11秒前
11秒前
12秒前
MWT发布了新的文献求助10
12秒前
冷静的服饰完成签到,获得积分20
13秒前
甜甜麦片完成签到,获得积分10
15秒前
我是老大应助ydy采纳,获得10
15秒前
胖虎完成签到,获得积分10
15秒前
万能图书馆应助张夏萌采纳,获得10
15秒前
CY完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
积极寻梅发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
屁王发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
哈工大泛函分析教案课件、“72小时速成泛函分析:从入门到入土.PDF”等 660
Theory of Dislocations (3rd ed.) 500
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5213290
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4389206
关于积分的说明 13666238
捐赠科研通 4250143
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2331945
邀请新用户注册赠送积分活动 1329645
关于科研通互助平台的介绍 1283189