Odstraňování diklofenaku a naproxenu z vodních matric pomocí heterogenní fotokatalýzy

Abstract

Disertační práce se zabývá problematikou reziduí léčiv diklofenaku a naproxenu v životním prostředí, konkrétněji uplatněním heterogenní fotokatalýzy v rámci odstraňování těchto léčiv z různých vodných matric. Teoretická část popisuje vliv léčiv na vodní ekosystémy, metody analýzy reziduí léčiv a techniky jejich odstraňování. V experimentální části byla nejprve optimalizována analytická SPE-HPLC metoda pro stanovení extrémně nízkých koncentrací léčiv ve složitých matricích. Fotokatalytická degradace léčiva byla studována v laboratorním fotoreaktoru vybaveným UV-A LED diodami s maximální emisí při 365 nm. Experimentální výsledky ukázaly, že účinnost procesu závisí jak na typu a koncentraci katalyzátoru a substrátu, tak i na inženýrských procesních charakteristikách fotokatalýzy. Byl zejména pozorován významný vztah mezi složením matrice a účinností fotokatalytického procesu. Nižší reakční rychlosti byly získány s farmaceutiky rozpuštěnými v povrchové a odpadní vodě, zejména v důsledku přítomnosti řady organických látek, které spotřebovávají významné množství oxidačních činidel. Degradaci léčiv významně ovlivňovala i hodnota pH matrice, do které byla přidávána léčiva, protože předurčuje náboj částic katalyzátoru a následně adsorpci substrátů na povrchu katalyzátoru. Přítomnost H2O2 v reakční směsi zvýšila rychlost degradace, přičemž systém UV/TiO2/H+/H2O2 vykazoval nejvyšší účinnost. Rozkladné produkty nevykazovaly vyšší toxický účinek na sladkovodní řasu Parachlorella kessleri než původní léčiva.