Abstract Produced water is the largest volume wastewater associated with petroleum and gas production. Due to its diverse composition and large volume, produced water treatment is very challenging in order to avoid permanent or significant damages to the environment. On the other hand, the anodic material stability and the electrocatalytic properties are crucial for improved pollutant degradation efficiencies in electrochemical wastewater treatment. Here, we report the development of Ti/SnO2:Sb(5%),Gd(2%) electrodes by the polymeric precursor method, also known as Pechini method, for use in naphthalene electro-oxidation. The influence of the calcination time and temperature in the electrodes synthesis was investigated focusing on obtain an enhanced material with improved efficiencies in naphthalene oxidation. Thus, the Ti/SnO2:Sb(5%),Gd(2%) electrodes were calcined at 350, 400 and 450 °C during 1, 2 and 3 h for each temperature. Both temperature and time presented influence on the electrode electrocatalytic efficiency during naphthalene degradation, with emphasis on the calcination temperature influence. The most efficient electrodes are those calcined at 400 °C for 2 h, which degrade around 97% of the pollutant and reduce 86% of total organic carbon after 2 h of electrolysis at 2.0 V versus reversible hydrogen electrode. Besides that, they present the greatest rate constant coefficient of k = 1.41 mol−1 L min−1 and the greatest voltammetric charge density (13.75 mC cm−2) according to cyclic voltammetry measurements. Additionally, all the synthetized electrodes show high physical and electrochemical stability.

中文翻译：

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时间和煅烧温度对Ti/SnO 2 :Sb(5%),Gd(2%)电极对萘电化学氧化的电催化效率的影响

摘要 采出水是与石油和天然气生产相关的最大量的废水。由于其成分多样且体积大，采出水处理非常具有挑战性，以避免对环境造成永久性或重大损害。另一方面，阳极材料的稳定性和电催化性能对于提高电化学废水处理中污染物的降解效率至关重要。在这里，我们报告了通过聚合前体方法（也称为 Pechini 方法）开发的用于萘电氧化的 Ti/SnO2:Sb(5%)、Gd(2%) 电极。研究了煅烧时间和温度对电极合成的影响，重点是获得一种提高萘氧化效率的增强材料。因此，Ti/SnO2:Sb(5%)，Gd(2%) 电极在 350、400 和 450°C 下分别煅烧 1、2 和 3 小时。温度和时间对萘降解过程中的电极电催化效率都有影响，重点是煅烧温度的影响。最有效的电极是在 400°C 下煅烧 2 小时的电极，与可逆氢电极相比，在 2.0 V 电解 2 小时后，可降解约 97% 的污染物并减少总有机碳的 86%。除此之外，根据循环伏安法测量，它们呈现出最大的速率常数系数 k = 1.41 mol-1 L min-1 和最大的伏安电荷密度 (13.75 mC cm-2)。此外，所有合成的电极都表现出很高的物理和电化学稳定性。每个温度 2 和 3 小时。温度和时间对萘降解过程中的电极电催化效率都有影响，重点是煅烧温度的影响。最有效的电极是在 400°C 下煅烧 2 小时的电极，与可逆氢电极相比，在 2.0 V 电解 2 小时后，可降解约 97% 的污染物并减少总有机碳的 86%。除此之外，根据循环伏安法测量，它们呈现出最大的速率常数系数 k = 1.41 mol-1 L min-1 和最大的伏安电荷密度 (13.75 mC cm-2)。此外，所有合成的电极都表现出很高的物理和电化学稳定性。每个温度 2 和 3 小时。温度和时间对萘降解过程中的电极电催化效率都有影响，重点是煅烧温度的影响。最有效的电极是在 400°C 下煅烧 2 小时的电极，与可逆氢电极相比，在 2.0 V 电解 2 小时后，可降解约 97% 的污染物并减少总有机碳的 86%。除此之外，根据循环伏安法测量，它们呈现出最大的速率常数系数 k = 1.41 mol-1 L min-1 和最大的伏安电荷密度 (13.75 mC cm-2)。此外，所有合成的电极都表现出很高的物理和电化学稳定性。温度和时间对萘降解过程中的电极电催化效率都有影响，重点是煅烧温度的影响。最有效的电极是在 400°C 下煅烧 2 小时的电极，与可逆氢电极相比，在 2.0 V 电解 2 小时后，可降解约 97% 的污染物并减少总有机碳的 86%。除此之外，根据循环伏安法测量，它们呈现出最大的速率常数系数 k = 1.41 mol-1 L min-1 和最大的伏安电荷密度 (13.75 mC cm-2)。此外，所有合成的电极都表现出很高的物理和电化学稳定性。温度和时间对萘降解过程中的电极电催化效率都有影响，重点是煅烧温度的影响。最有效的电极是在 400°C 下煅烧 2 小时的电极，与可逆氢电极相比，在 2.0 V 电解 2 小时后，可降解约 97% 的污染物并减少总有机碳的 86%。除此之外，根据循环伏安法测量，它们呈现出最大的速率常数系数 k = 1.41 mol-1 L min-1 和最大的伏安电荷密度 (13.75 mC cm-2)。此外，所有合成的电极都表现出很高的物理和电化学稳定性。与可逆氢电极相比，在 2.0 V 下电解 2 小时后，可降解约 97% 的污染物并减少 86% 的总有机碳。除此之外，根据循环伏安法测量，它们呈现出最大的速率常数系数 k = 1.41 mol-1 L min-1 和最大的伏安电荷密度 (13.75 mC cm-2)。此外，所有合成的电极都表现出很高的物理和电化学稳定性。与可逆氢电极相比，在 2.0 V 下电解 2 小时后，可降解约 97% 的污染物并减少 86% 的总有机碳。除此之外，根据循环伏安法测量，它们呈现出最大的速率常数系数 k = 1.41 mol-1 L min-1 和最大的伏安电荷密度 (13.75 mC cm-2)。此外，所有合成的电极都表现出很高的物理和电化学稳定性。