Cómo se utilizan los ánodos de titanio dimensionalmente estables para los procesos de oxidación avanzada de efluentes farmacéuticos

¿Cómo se utilizan los ánodos de titanio dimensionalmente estables para los procesos de oxidación avanzada (AOP) de efluentes farmacéuticos?
 
Los efluentes farmacéuticos son altamente tóxicos para la vida biológica y generalmente se caracterizan por la alta relación DBO, DQO y DQO: DBO y tiene componentes tóxicos como el cianuro. Los procesos de oxidación avanzada (AOP) son un método eficaz para el tratamiento de efluentes farmacéuticos, que se basan en la generación de radicales hidroxilo reactivos.

Los ánodos dimensionalmente estables (DSA) se han utilizado para la oxidación de soluciones acuosas que contienen compuestos orgánicos no biodegradables, como los efluentes farmacéuticos.

Los ánodos dimensionalmente estables (DSA) son sustratos de titanio recubiertos con una variedad de materiales de óxido como IrO2, Ru2 y SnO2. El DSA con titanio recubierto de RuO2-TiO2 se ha utilizado ampliamente y con éxito como ánodo para la producción de cloro-álcali y la electrooxidación de aguas residuales debido a su buena actividad electrocatalítica. El RuO2 es un buen electrocatalizador para la evolución del oxígeno, a pesar de su limitada vida útil.

El recubrimiento de RuO2 por la descomposición térmica de los precursores, como el RuCl3, puede persistir en las superficies de la malla de titanio durante largos períodos y provocar la activación del ánodo de titanio a través de sus poros. La activación de la superficie por RuO2 solo puede ocurrir si el recubrimiento es lo suficientemente poroso para la difusión de los iones involucrados durante la electrooxidación. El recubrimiento también muestra un alto valor de pseudocapacitancia debido a las reacciones redox de RuO2. A 400 °C, la temperatura normal de cocción de RuCl3 en sustrato de titanio, el rutenio penetra profundamente en la mayor parte del sustrato y se acumula en la región cercana a la superficie.

El sistema Ti/RuO2 ha recibido una atención considerable debido a su excelente estabilidad, propiedades electrocatalíticas y prevención de la pasivación de Ti por el recubrimiento de óxido. Otra ventaja es el gran número de estados de oxidación de Ru que existen en la superficie del electrodo en la región potencial entre la reacción de evolución del hidrógeno, HER, y la reacción de evolución del oxígeno, OER. La oxidación electroquímica de las sustancias orgánicas se atribuyó al OCl-, OH-, oxígeno naciente y otros reactivos.

Los ánodos a base de titanio son inevitables en las técnicas de electrooxidación. Este tipo de ánodo está recubierto principalmente con óxidos catalíticos como el óxido de rutenio o el óxido de iridio para mejorar el proceso de oxidación del ánodo.