ΦΩΤΟΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΔΙΑΣΠΑΣΗ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ ΣΕ ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ

PHOTOCATALYTIC DEGRADATION OF PHARMACEUTICAL COMPOUNDS IN AQUEOUS SOLUTIONS (english)

  1. MSc thesis
  2. ΤΕΤΩΡΟΥ, ΑΦΡΟΔΙΤΗ
  3. Κατάλυση και Προστασία του Περιβάλλοντος (ΚΠΠ)
  4. 01 October 2016 [2016-10-01]
  5. Ελληνικά
  6. 314
  7. ΦΙΛΙΠΠΟΠΟΥΛΟΣ, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ
  8. Προηγμένες οξειδωτικές μέθοδοι ή Προχωρημένες μεθόδους οξείδωσης AOPs, Ιβουπροφαίνη, Κεφακλόρη, ρίζες υδροξυλίου (•OH), Απομάκρυνση ολικού οργανικού άνθρακα TOC, UV-C ακτινοβολία
  9. 1
  10. 1
  11. 30
  12. πίνακες, σχήματα, εικόνες
    • Οι φαρμακευτικές ενώσεις και οι μεταβολίτες τους, καταλήγουν σε μονάδες βιολογικού καθαρισμού μέσω των υγρών αποβλήτων των μονάδων παραγωγής τους, των αστικών και νοσοκομειακών λυμάτων. Ως βιολογικά ενεργές ουσίες και λόγω των φυσικοχημικών τους ιδιοτήτων, της χημικής σταθερότητας και της διαλυτότητάς τους στο νερό επιφέρουν ενδοκρινικές διαταραχές σε οργανισμούς προξενώντας αρνητικές επιπτώσεις στα υδάτινα και εδαφικά οικοσυστήματα. Για την αποτελεσματική αντιμετώπιση της ρύπανσης των υδάτων και την απομάκρυνση φαρμακευτικών ενώσεων στα υδατικά διαλύματα εφαρμόστηκαν οι προηγμένες οξειδωτικές μέθοδοι (AOPs). Στην παρούσα διπλωματική προτείνεται η εφαρμογή της προχωρημένης χημικής οξείδωσης Photo-Fenton, της ομογενής κατάλυσης (αντιδραστήριο Fenton), της ετερογενής φωτοκατάλυσης, της φωτόλυσης, της φωτοχημικής οξείδωσης (UV+H2O2) και της ετερογενής φωτοκατάλυσης με προσθήκη οξειδωτικού (UV+H2O2+TiO2). Η αποτελεσματικότητα των μεθόδων αυτών στηρίζεται στην παραγωγή ριζών του υδροξυλίου (•OH). Οι ρίζες αυτές είναι εξαιρετικά ενεργές, προσβάλλουν τα περισσότερα οργανικά μόρια και μη εκλεκτικές. Οι ενεργές ουσίες φαρμακευτικών σκευασμάτων που μελετήθηκαν είναι η Ibuprofen και η Cefaclor προερχόμενες από το εμπορικό σκεύασμα Algofren (μη στεροειδή/αντιφλεγμονώδη) και Ceclor (αντιβιοτικό) λαμβάνοντας δείγματα στα 120–150 min. Ακολούθως, τα δείγματα αυτά επεξεργάστηκαν, μετρώντας τον Ολικό Οργανικό Άνθρακα (TOC) που απέμεινε στο δείγμα μετά την αποικοδόμησή του. Η πειραματική διάταξη στηρίζεται στη λειτουργία φωτοκαταλυτικού αντιδραστήρα διαλείποντος έργου παρουσία φωτεινής πηγής υπεριώδους ακτινοβολίας (λάμπα υδραργύρου Hg, χαμηλής πίεσης, ισχύος 15W, που εκπέμπει στα 253.4 nm), με τη συμμετοχή υπεροξειδίου του υδρογόνου ως οξειδωτικού μέσου και τη δοκιμή δύο καταλυτών, του ένυδρου τριχλωριούχου σιδήρου (FeCl3*6H2O) και του οξειδίου του τιτανίου (TiO2). Τα αποτελέσματα της φωτοκαταλυτικής οξείδωσης για τα σύστημα Fe3+/H2O2/UV (photo-Fenton) ήταν ιδιαίτερα ενθαρρυντικά, καθώς βέλτιστη απομάκρυνση επιτεύχθηκε και για τις δύο φαρμακευτικές ενώσεις, ειδικότερα για την ένωση Ibuprofen συγκέντρωσης 5 mg/lt ήταν 99.3%, στα 150 λεπτά, για συγκέντρωση 2.1 ppm Fe3+ και 9.8 mmol/lt Η2Ο2 και για την ένωση Cefaclor 6.6 mg/lt ήταν 91%, στα 150 λεπτά, για συγκέντρωση 43 ppm Fe3+ και 39.2 mmol/lt Η2Ο2.
    • The pharmaceutical compounds and their metabolites used by humans end up in wastewater treatment plants (WWTP) via effluents of units of production, urban and hospital sewages. It has been established that Pharmaceutical substances can cause endocrine disruption in organisms causing adverse impacts on the aquatic and soil ecosystem, as they are biologically active and due to their physicochemical properties such as chemical stability in combination with sufficient water solubility. Effective treatment of water pollution and the removal of pharmaceutical compounds in aqueous solutions are achieved by the application of advanced oxidation processes (AOPs). This paper recommends using advanced chemical oxidation Photo-Fenton, Fenton, heterogeneous photocatalysis, photolysis, photochemical oxidation (UV/H2O2) and (UV/H2O2/TiO2). The effectiveness of these methods relies on the production of hydroxyl radicals (•OH). These radicals are extremely active attack the more organic molecules and are non-selective. The active pharmaceutical substances studied are Ibuprofen and Cefaclor derived from commercial formulation Algofren (non-steroidal/anti-inflammatory) and Ceclor (antibiotic) taking samples in 120 to 150 minutes. Subsequently, these samples were processed by measuring Total Organic Carbon (TOC) remaining in the sample after the degradation. The experimental set up is based on the operation photocatalytic batch reactor in the presence of light ultraviolet radiation source (mercury Hg lamp, low-pressure, 15W power, emitting at 253.4 nm), with the participation of hydrogen peroxide as oxidant instrument and testing two catalysts, hydrated ferric chloride (FeCl3 * 6H2O) and titanium oxide (TiO2). The results of the photo-catalytic oxidation for the system Fe3+/ H2O2 /UV (photo-Fenton) was particularly encouraging, since optimal removal/mineralization achieved for both pharmaceutical compounds, especially for the compound Ibuprofen concentration 5 mg/lt was 99.3%, the 150 minutes for concentration 2.1 ppm Fe3+ and 9.8 mmol/lt of H2O2 and the compound Cefaclor 6.6 mg / lt was 91% in 150 minutes, at a concentration 43 ppm Fe3+ and 39.2 mmol/lt H2O2.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.