Vývoj metody pro degradaci pesticidu diuron za využití borem dopované diamantové elektrody

Abstract

This Master thesis was aimed at the electrochemical degradation of the pesticide diuron, which is classified as a persistent organic pollutant commonly detected in aquatic environments. The aim of the study was to evaluate the efficiency of electrochemical advanced oxidation processes for the degradation of diuron and to assess the influence of experimental parameters on the reaction kinetics, degradation efficiency, and degree of mineralization. Electrochemical degradation was carried out under galvanostatic conditions using a boron-doped diamond (BDD) electrode. The experiments were performed in Na2SO4 solutions of various concentrations, in the presence of chloride ions, and in synthetic wastewater. The degradation process was monitored using high-performance liquid chromatography with diode array detection (HPLC-DAD), while the degree of mineralization was evaluated by determining the total organic carbon (TOC). The reaction kinetics were described by a pseudo-first-order model. The results showed that the degradation rate of diuron strongly depended on the applied current density. With increasing current density, the rate constant increased significantly from 0.016 min-1 at 2 mA·cm-2 to 0.229 min-1 at 50 mA·cm-2 . At higher current densities, diuron was almost completely eliminated within 30...

Tato diplomová práce se zabývala elektrochemickou degradací pesticidu diuron, který patří mezi perzistentní organické polutanty běžně detekované ve vodním prostředí. Cílem práce bylo zhodnotit účinnost elektrochemických pokročilých oxidačních procesů při degradaci diuronu a posoudit vliv experimentálních parametrů na kinetiku, účinnost degradace a míru mineralizace. Elektrochemická degradace byla prováděna v galvanostatickém režimu za použití borem dopované diamantové (BDD) elektrody. Experimenty byly realizovány v roztocích Na2SO4 o různých koncentracích, případně za přítomnosti chloridových iontů a rovněž v modelové odpadní vodě. Průběh degradace byl sledován pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC-DAD), zatímco míra mineralizace byla hodnocena stanovením celkového organického uhlíku (TOC). Kinetika procesu byla popsána modelem pseudoprvního řádu. Bylo prokázáno, že rychlost degradace diuronu významně závisela na aplikované proudové hustotě. S jejím nárůstem docházelo k výraznému zvýšení rychlostní konstanty reakce z 0,016 min-1 při 2 mA·cm-2 až na 0,229 min-1 při 50 mA·cm-2 . Při vyšších proudových hustotách byl diuron prakticky zcela degradován během 30 minut. Složení roztoku, zejména přítomnost chloridových iontů a koncentrace elektrolytu, významně ovlivňovalo průběh degradačního...