Realizzazione e caratterizzazione fluido-dinamica di una nuova cella per elettrodi a diffusione di ossigeno

Precedenti lavori hanno mostrato come la produzione di acqua ossigenata su elettrodi a diffusione di ossigeno presenta, dopo alcune ore di attività, un decadimento della resa del processo. Per ripristinare le condizioni iniziali di efficienza e per confrontare le prestazioni di elettrodi diversi è quindi necessario prevedere frequenti operazioni di montaggio/smontaggio e manutenzione. Viene presentata la progettazione e realizzazione di una cella elettrochimica “tipo filtropressa” da utilizzare in un impianto pilota che opera in continuo in condizioni di riciclo totale o parziale. Le caratteristiche di modularità degli elementi che la costituiscono e la semplicità degli alloggiamenti degli elettrodi permettono l’utilizzo di elettrodi piani, a rete e porosi di materiali diversi e di operare con correnti fluide liquide e gassose. I comparti anodico e catodico, indivisi o separarti da membrane semipermeabili, possono essere smontati singolarmente senza rendere necessario il completo disassemblaggio della cella. L’ispezione della superficie dell’elettrodo può essere agevolmente condotta attraverso un oblò posto in corrispondenza del comparto catodico. La cella è collocata su di un supporto basculante in modo che il controllo puntuale dei battenti idrostatici sulle due superficie dell’elettrodo a diffusione, a contatto con le fasi gassosa e liquida, può essere ottenuto variando a piacere l’angolo di inclinazione dalla posizione verticale a quella completamente orizzontale. Trattandosi di un prototipo completamente realizzato dal gruppo di ricerca si è ritenuto opportuno procedere alla caratterizzazione fluidodinamica attraverso serie di prove sperimentali condotte utilizzando la tecnica ad impulsi al variare della portata della fase liquida. Gli andamenti della concentrazione di tracciante in uscita dalla cella vengono confrontati con i risultati della simulazione condotta attraverso un modello matematico già testato in un precedente lavoro su elettrodi simili. Il coefficiente di dispersione così ottenuto per ciascuna prova, viene posto in forma adimensionale ottenendo i parametri della relazione funzionale che ne descrive il comportamento nel campo di indagine considerato. I primi test nella produzione di acqua ossigenata hanno confermato i dati di efficienza ottenuti con gli stessi elettrodi su impianti sperimentali diversi

Demetallizzazione ecocompatibile di oggetti plastici cromati ed estensione a substrati metallici passivabili

Domanda di brevetto per invenzione industriale PD 2004 A 000106, del 27/04/200

Voltammetric investigation of the dissociative electron transfer to polychloromethanes at catalytic and non-catalytic electrodes.

The electrochemical behavior of CCl4, CHCl3 and CH2Cl2 has been investigated by cyclic voltammetry at glassy carbon and silver electrodes in DMF+0.1MEt4NClO4 in the absence and presence of a good proton donor. At both electrodes, each compound exhibits a series of reduction peaks which represent sequential hydrodechlorination steps up to methane. The nature of the electrode material and the proton availability of the medium affect drastically the voltammetric pattern of the compounds. Silver exhibits extraordinary electrocatalytic properties toward the reduction process, with positive shifts of the peak potentials of about 0.57\u20130.95 V as compared to glassy carbon. Reduction of any polychloromethane, CHnCl(4 12n) (n=0\u20132), yields the carbanion CHnCl(3 12n) 12 which partitions into two reaction channels: (i) protonation and (ii) Cl 12 elimination to give a carbene :CHnCl(2 12n). If a strong proton donor is added into the solution, sequential hydrodechlorination becomes the principal reaction route at both electrodes. When, instead, purposely added acid is not present in solution, both reaction pathways ought to be considered. In these conditions, when possible, self-protonation reactions play an important role in the overall reduction process

Exhaustive depletion of recalcitrant chromium fractions in a real wastewater

This paper reports investigations on electrochemical removal of Cr(III) from a real wastewater sample from a 4 7 104 m3 d 121 purification plant located in the leather district of Arzignano (Italy). A crucial point evaluated is the relation between Cr(III) abatement and the reduction of total organic carbon and chemical oxygen demand. Here we present the results of different abatement approaches including advanced oxidation processes (AOPs) and electrocoagulation applied separately or in series. Neither of these methods show satisfactory results when applied alone. In particular, AOPs are completely inefficient owing to the formation of Cr(VI), which is more soluble than Cr(III). Almost total depletion (99.7%) of the recalcitrant fraction of Cr(III) is successfully achieved by combining ozonization and electrocoagulation processes. The results are consistent with the abatement of Cr in its hexavalent form by fast precipitation as NH4Fe(CrO4)2

Rimozione di tannini mediante elettrocoagulazione: analisi e simulazione del processo in continuo.

Bench\ue9 l\u2019idoneit\ue0 dei processi elettrochimici per il trattamento di reflui sia largamente documentata in letteratura, la loro applicabilit\ue0 \ue8 fortemente condizionata dai significativi consumi energetici che li caratterizzano. Incoraggianti prospettive in questo settore sono rappresentate dai processi combinati di ossidazione/coagulazione/precipitazione che permettono da un lato di ottenere elevate rese di abbattimento e dall\u2019altro di contenere i costi associati al trattamento. Studi precedenti, condotti dagli stessi Autori su apparecchiature da laboratorio, avevano evidenziato l\u2019efficacia del processo di elettrocoagulazione per la rimozione di tannini. Nel presente lavoro, ai fini della realizzazione di tale processo a livello industriale, ne viene studiato il comportamento su impianto pilota. Sono state dapprima condotte prove in discontinuo con apparecchiature da laboratorio, per individuare le condizioni operative ottimali. Quindi, si \ue8 passati allo studio del processo in continuo su impianto pilota, appositamente progettato e realizzato, che opera in ciclo chiuso fino al raggiungimento delle condizioni ottimali di lavoro e successivamente come sistema aperto, in condizioni di stazionariet\ue0. Modelli matematici formulati per le diverse apparecchiature hanno permesso di simulare l\u2019impianto nelle diverse modalit\ue0 di funzionamento. Il confronto fra i dati sperimentali ottenuti in condizioni di riciclo totale e quelli teorici hanno confermato l\u2019ottima capacit\ue0 di previsione dei modelli sviluppati

Electrochemical behaviour of Cu-Zr and Cu-Ti glassy alloys

Hydrogen evolution is a fundamental reaction for better understanding of electrochemical activity of electrode materials. Amorphous Cu-Zr and Cu-Ti ribbons were produced by melt spinning methods and were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and differential scanning calorimetry. The electrocatalytic efficiency was evaluated on the basis of electrochemical data obtained from cathodic polarization curves carried out in both acid and basic medium at 25\ub0C. The surfaces of amorphous materials were prepared, before electrochemical measurements, by immersion in HF solutions. The results were compared to those obtained on polycrystalline copper and on untreated ribbons. The HF treatment yielded a porous copper structure with a higher roughness factor which had improved electrocatalytic activity compared with that of polycrystalline copper electrode

Electrochemical hydrodehalogenation of polychloromethanes at silver and carbon electrodes

The reductive dehalogenation of CCl4, CHCl3, CH2Cl2 and CH3Cl has been investigated by cyclic voltammetry and controlled-potential electrolysis at Ag, glassy carbon (GC) and graphite electrodes in dimethylformamide (DMF) + 0.1 M Et4NClO4 in the absence and presence of a proton donor. In particular, the study was focused in the evaluation of the intermediates and final products of the reduction process and how their distribution could be affected by tuning relevant chemical and electrochemical parameters. In general, depending on the value of the applied potential, all polychloromethanes (PCMs) can be partially or completely dechlorinated, methane being exclusively formed in the latter case. The nature of the electrode material and the proton availability of the medium affect drastically the distribution of reduction products. The results point out that at both types of electrode, reduction of PCMs takes place through two competing reaction pathways both leading to methane. One reaction route involves a sequence of reductive dehalogenation steps, with the removal of one chlorine atom at a time, whereas the other is based on hydrogenolysis of carbenes and bypasses the intermediacy of partially dechlorinated PCMs. The presence of a proton source affects substantially the hydrodehalogenation efficiency, enhancing the concentration of intermediate PCMs and the final yield of methane. The silver electrode exhibits an extraordinary electrocatalytic effect resulting in remarkable positive shifts of the reduction potentials of all PCMs with respect to GC. The Ag surface strongly affects the kinetics of the dissociative electron transfer to CHnCl(4 12n) (n = 0\u20133) as well as the reactivity of the intermediate radicals, carbanions and carbenes