Los ánodos de titanio con recubrimiento de tantalio iridio se utilizan para el tratamiento de aguas residuales con antibióticos

Los ánodos de titanio con recubrimiento de tantalio iridio se utilizan para el tratamiento de aguas residuales con antibióticos

La acumulación de antibióticos puede causar fácilmente graves problemas ambientales. Las aguas residuales con antibióticos en las plantas de tratamiento de aguas residuales deben tratarse antes de su descarga.

Las técnicas convencionales, como los métodos biológicos, físicos y químicos, tienen poca eficiencia para la eliminación de antibióticos. Como tecnología emergente de tratamiento de agua, la tecnología de oxidación electroquímica avanzada se ha estudiado cada vez más debido a su amplia aplicabilidad y alta eficiencia.

Los científicos utilizaron un electrodo de diamante dopado con boro (BDD) y un electrodo de titanio con recubrimiento de óxido metálico mixto para realizar con éxito la anodización de la oxitetraciclina. Las reacciones de oxidación y reducción que ocurren durante la degradación electroquímica de la materia orgánica se dividen en reacciones directas e indirectas. Bajo la acción de un campo eléctrico, las moléculas grandes y las cadenas largas se transforman en moléculas más fácilmente biodegradables que pueden ser eliminadas del agua por microorganismos acuáticos.

Las reacciones de degradación electroquímica de los antibióticos se dividen en reacciones de oxidación directa e indirecta. Las reacciones de oxidación directa ocurren en la superficie del electrodo a través de la transferencia de electrones entre la materia orgánica y el ánodo, mientras que la reacción de oxidación indirecta es la degradación oxidativa de la materia orgánica promovida por los grupos activos (radicales superóxido, peróxido de hidrógeno, radicales hidroxilo, etc.) generados debido al potencial del electrodo. Estos grupos tienen una fuerte capacidad oxidante, por lo que los contaminantes orgánicos refractarios que son difíciles de tratar por otros métodos también pueden oxidarse o incluso degradarse a sustancias inorgánicas, como el agua y el dióxido de carbono.

El material de recubrimiento influye en la vida útil del ánodo y en el grado de mineralización y la tasa de degradación de los contaminantes objetivo. Actualmente, los sustratos de titanio recubiertos con un recubrimiento de óxido metálico mixto son los más utilizados. Debido al alto potencial de absorción de oxígeno y la resistencia a la corrosión ácida como sustancia inerte con gran estabilidad, el óxido de iridio y tantalio proporciona una buena protección para el electrodo recubierto.