Naslov (srp)

Деградација бисфенола А електрохемијским унапређеним оксидационим процесима : докторска дисертација

Autor

Simić, Marija D., 1994-

Doprinosi

Aćimović, Danka D., 1985
Savić, Branislava, 1987-
Popović, Aleksandar, 1971-
Stanković, Dalibor, 1985-
Relić, Dubravka, 1974-

Opis (srp)

Хемија - Хемија животне средине / Chemistry - Environmental chemistry Datum odbrane: 07.07.2025.

Opis (eng)

Bisphenol A (BPA) is an industrially significant organic compound widely used in the productionof polycarbonate plastics and epoxy resins. Its presence in aquatic ecosystems is a result ofanthropogenic input through industrial and municipal wastewater. As a proven endocrine disruptor,BPA poses a serious environmental and health risk, which necessitates the development of effectiveand sustainable methods for its removal. The aim of this doctoral dissertation is to investigate thepotential application of a tin(IV) oxide–multi-walled carbon nanotube anode on a stainless steelsubstrate (SS/SnO2-MWCNT) in electrochemical advanced oxidation processes (EAOPs) for thetreatment of wastewater contaminated with bisphenol A. The research was conducted in severalphases. In the first phase, structural and morphological characterization of the synthesizednanocomposite was performed, as well as electrochemical analysis of the SS/SnO2-MWCNT anodeusing cyclic voltammetry, linear voltammetry, and electrochemical impedance spectroscopy.The second phase of the study focused on evaluating the efficiency of anodic oxidation and theelectro-Fenton process in a model wastewater solution with a high sulfate content. Current densitywas optimized as a key parameter for effective BPA degradation, and the reaction kinetics indicatedthat the process follows a pseudo-first-order model. The BPA degradation mechanism wasthoroughly analyzed, including the role of reactive oxygen species (•OH, SO4•¯,1O2) involved in thedegradation process.The oxidation of bisphenol A by EAOP methods was compared in a two-electrode undividedelectrochemical system using the SS/SnO2-MWCNT anode, with analysis of BPA degradationefficiency, time required for complete mineralization, and energy efficiency of the processes. Thefinal part of the research involved an assessment of the toxicity of the formed intermediates usingsoftware tools to evaluate potential environmental risks. These results confirm that the use ofSS/SnO2-MWCNT anodes in EAOPs is an effective and sustainable strategy for the removal ofBPA from water.

Opis (eng)

Бисфенол А (енгл. Bisphenol A, BPA) је индустријски значајано органско једињење,широко коришћено у производњи поликарбонатних пластика и епоксидних смола. Његоваприсутност у воденим екосистемима резултат је антропогеног уноса путем отпадних водаиндустријског и комуналног порекла. Као доказани ендокрини дисруптор, BPA представљаозбиљан еколошки и здравствени ризик, што намеће потребу за развојем ефикасних иодрживих метода за његово уклањање. Циљ докторске дисертације је испитивањемогућности примене аноде калај(IV)-оксид – вишеслојне угљеничне наноцеви на подлози однерђајућег челика (SS/SnO2-MWCNT) у електрохемијским унапређеним оксидационимпроцесима (енгл. Electrochemical Advanced Oxidation Processes, EAOPs) за пречишћавањеотпадних вода загађених бисфенолом А. Истраживање је спроведено кроз неколико фаза. Упрвој фази извршена је структурна и морфолошка карактеризација синтетисаногнанокомпозита, као и електрохемијска анализа SS/SnO2-MWCNT аноде применом цикличневолтаметрије, линеарне волтаметрије и спектроскопије електрохемијске импедансне.Друга фаза истраживања била је усмерена на процену ефикасности анодне оксидацијеи електро-Фентоновог процеса у модел раствору отпадних вода са високим садржајемсулфата. Оптимизована је густина струје као кључни параметар за ефикасну деградацијуBPA, док је кинетика реакције показала да процес следи псеудо-први ред. Детаљно јеанализиран механизам деградације BPA, укључујући и реактивне кисеоничне врсте (⦁OH,SO4•¯,1O2) које учествују у процесу деградације.Упоређена је оксидација бисфенола А EAOPs методама у двоелектродномнеподељеном електрохемијском систему са SS/SnO2-MWCNT анодом, при чему суанализирани степен деградације BPA, време потребно за потпуну минерализацију иенергетска ефикасност процеса. Завршни део истраживања обухватио је проценутоксичности насталих интермедијера применом софтверских алата у циљу евалуацијепотенцијалних еколошких ризика. Ови резултати потврђују да је примена SS/SnO2-MWCNTанода током EAOPs процеса ефикасна и одржива стратегија за уклањање BPA из воде., Бисфенол А (енгл. Bisphenol A, BPA) је индустријски значајано органско једињење,широко коришћено у производњи поликарбонатних пластика и епоксидних смола. Његоваприсутност у воденим екосистемима резултат је антропогеног уноса путем отпадних водаиндустријског и комуналног порекла. Као доказани ендокрини дисруптор, BPA представљаозбиљан еколошки и здравствени ризик, што намеће потребу за развојем ефикасних иодрживих метода за његово уклањање. Циљ докторске дисертације је испитивањемогућности примене аноде калај(IV)-оксид – вишеслојне угљеничне наноцеви на подлози однерђајућег челика (SS/SnO2-MWCNT) у електрохемијским унапређеним оксидационимпроцесима (енгл. Electrochemical Advanced Oxidation Processes, EAOPs) за пречишћавањеотпадних вода загађених бисфенолом А. Истраживање је спроведено кроз неколико фаза. Упрвој фази извршена је структурна и морфолошка карактеризација синтетисаногнанокомпозита, као и електрохемијска анализа SS/SnO2-MWCNT аноде применом цикличневолтаметрије, линеарне волтаметрије и спектроскопије електрохемијске импедансне.Друга фаза истраживања била је усмерена на процену ефикасности анодне оксидацијеи електро-Фентоновог процеса у модел раствору отпадних вода са високим садржајемсулфата. Оптимизована је густина струје као кључни параметар за ефикасну деградацијуBPA, док је кинетика реакције показала да процес следи псеудо-први ред. Детаљно јеанализиран механизам деградације BPA, укључујући и реактивне кисеоничне врсте (⦁OH,SO4•¯,1O2) које учествују у процесу деградације.Упоређена је оксидација бисфенола А EAOPs методама у двоелектродномнеподељеном електрохемијском систему са SS/SnO2-MWCNT анодом, при чему суанализирани степен деградације BPA, време потребно за потпуну минерализацију иенергетска ефикасност процеса. Завршни део истраживања обухватио је проценутоксичности насталих интермедијера применом софтверских алата у циљу евалуацијепотенцијалних еколошких ризика. Ови резултати потврђују да је примена SS/SnO2-MWCNTанода током EAOPs процеса ефикасна и одржива стратегија за уклањање BPA из воде.

Jezik

srpski

Datum

2025

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Ciklična jedinjenja. Derivati benzola

BPA, SnO2-MWCNT нанокомпозит, EAOP, анодна оксидација, електроФентонов процес, BPA интермедијери

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Ciklična jedinjenja. Derivati benzola

BPA, SnO2-MWCNT nanocomposite, EAOP, anodic oxidation, electro-Fenton, BPA intermediates.