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Electrochemical treatment of the antibiotic sulfachloropyridazine: kinetics, reaction pathways, and toxicity evolution.
Environmental Science & Technology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2012 Apr 3 , DOI: 10.1021/es204621q Ahmad Dirany 1 , Ignasi Sirés 2 , Nihal Oturan 1 , Ali Özcan 3 , Mehmet A. Oturan 1
Environmental Science & Technology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2012 Apr 3 , DOI: 10.1021/es204621q Ahmad Dirany 1 , Ignasi Sirés 2 , Nihal Oturan 1 , Ali Özcan 3 , Mehmet A. Oturan 1
Affiliation
The electro-Fenton treatment of sulfachloropyridazine (SCP), a model for sulfonamide antibiotics that are widespread in waters, was performed using cells with a carbon-felt cathode and Pt or boron-doped diamond (BDD) anode, aiming to present an integral assessment of the kinetics, electrodegradation byproducts, and toxicity evolution. H(2)O(2) electrogeneration in the presence of Fe(2+) yielded (*)OH in the solution bulk, which acted concomitantly with (*)OH adsorbed at the anode (BDD((*)OH)) to promote the oxidative degradation of SCP (k(abs,SCP) = (1.58 +/- 0.02) x 10(9) M(-1) s(-1)) and its byproducts. A detailed scheme for the complete mineralization was elucidated. On the basis of the action of (*)OH onto four different SCP sites, the pathways leading to total decontamination includes fifteen cyclic byproducts identified by HPLC and GC-MS, five aliphatic carboxylic acids, and a mixture of Cl(-), SO(4)(2-), NH(4)(+), and NO(3)(-) that accounted for 90-100% of initial Cl, S, and N. The time course of byproducts was satisfactorily correlated with the toxicity profiles determined from inhibition of Vibrio fischeri luminescence. 3-Amino-6-chloropyridazine and p-benzoquinone were responsible for the increased toxicity during the first stages. Independent electrolyses revealed that their toxicity trends were close to those of SCP. The formation of the carboxylic acids involved a sharp toxicity decrease, thus ensuring overall detoxification.
中文翻译:
抗生素磺胺氯哒嗪的电化学处理:动力学,反应途径和毒性演变。
使用碳毡阴极和铂或掺硼金刚石(BDD)阳极的电池对磺胺氯吡嗪(SCP)进行电芬顿处理,该模型是一种在水中广泛使用的磺酰胺抗生素的模型,旨在进行整体评估动力学,电沉积副产物和毒性的演变。在Fe(2+)存在下进行H(2)O(2)电动发电,在溶液本体中产生(*)OH,其与在阳极上吸附的(*)OH(BDD((*)OH))共同作用为促进SCP(k(abs,SCP)=(1.58 +/- 0.02)x 10(9)M(-1)s(-1))及其副产物的氧化降解。阐明了完整矿化的详细方案。根据(*)OH对四个不同SCP部位的作用,导致完全净化的途径包括通过HPLC和GC-MS鉴定的15种环状副产物,五种脂肪族羧酸,以及占初始Cl的90-100%的Cl(-),SO(4)(2-),NH(4)(+)和NO(3)(-)的混合物, S和N。副产物的时间进程与通过抑制费氏弧菌发光确定的毒性谱令人满意地相关。3-氨基-6-氯哒嗪和对苯醌是造成第一阶段毒性增加的原因。独立电解显示其毒性趋势与SCP相似。羧酸的形成涉及毒性的急剧降低,因此确保了整体排毒。副产物的时间过程与通过抑制费氏弧菌发光确定的毒性特征令人满意地相关。3-氨基-6-氯哒嗪和对苯醌是造成第一阶段毒性增加的原因。独立电解显示其毒性趋势与SCP相似。羧酸的形成涉及毒性的急剧降低,因此确保了整体排毒。副产物的时间过程与通过抑制费氏弧菌发光确定的毒性特征令人满意地相关。3-氨基-6-氯哒嗪和对苯醌是造成第一阶段毒性增加的原因。独立电解显示其毒性趋势与SCP相似。羧酸的形成涉及毒性的急剧降低,因此确保了整体排毒。
更新日期:2017-01-31
中文翻译:
抗生素磺胺氯哒嗪的电化学处理:动力学,反应途径和毒性演变。
使用碳毡阴极和铂或掺硼金刚石(BDD)阳极的电池对磺胺氯吡嗪(SCP)进行电芬顿处理,该模型是一种在水中广泛使用的磺酰胺抗生素的模型,旨在进行整体评估动力学,电沉积副产物和毒性的演变。在Fe(2+)存在下进行H(2)O(2)电动发电,在溶液本体中产生(*)OH,其与在阳极上吸附的(*)OH(BDD((*)OH))共同作用为促进SCP(k(abs,SCP)=(1.58 +/- 0.02)x 10(9)M(-1)s(-1))及其副产物的氧化降解。阐明了完整矿化的详细方案。根据(*)OH对四个不同SCP部位的作用,导致完全净化的途径包括通过HPLC和GC-MS鉴定的15种环状副产物,五种脂肪族羧酸,以及占初始Cl的90-100%的Cl(-),SO(4)(2-),NH(4)(+)和NO(3)(-)的混合物, S和N。副产物的时间进程与通过抑制费氏弧菌发光确定的毒性谱令人满意地相关。3-氨基-6-氯哒嗪和对苯醌是造成第一阶段毒性增加的原因。独立电解显示其毒性趋势与SCP相似。羧酸的形成涉及毒性的急剧降低,因此确保了整体排毒。副产物的时间过程与通过抑制费氏弧菌发光确定的毒性特征令人满意地相关。3-氨基-6-氯哒嗪和对苯醌是造成第一阶段毒性增加的原因。独立电解显示其毒性趋势与SCP相似。羧酸的形成涉及毒性的急剧降低,因此确保了整体排毒。副产物的时间过程与通过抑制费氏弧菌发光确定的毒性特征令人满意地相关。3-氨基-6-氯哒嗪和对苯醌是造成第一阶段毒性增加的原因。独立电解显示其毒性趋势与SCP相似。羧酸的形成涉及毒性的急剧降低,因此确保了整体排毒。