Odstraňování diklofenaku a naproxenu z vodních matric pomocí heterogenní fotokatalýzy

Trousil, Vojtěch

Publikace:
Odstraňování diklofenaku a naproxenu z vodních matric pomocí heterogenní fotokatalýzy

Disertační práceopen access

dc.contributor.advisor	Cakl, Jiří
dc.contributor.author	Trousil, Vojtěch
dc.contributor.referee	Čapek, Libor
dc.contributor.referee	Koutný, Marek
dc.date.accepted	2019-09-19
dc.date.accessioned	2019-09-25T05:20:24Z
dc.date.available	2019-09-25T05:20:24Z
dc.date.issued	2019
dc.date.submitted	2019-07-10
dc.description.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.	cze
dc.description.abstract-translated	The dissertation deals with the issue of diclofenac and naproxen residues in the environment, specifically with the application of heterogeneous photocatalysis for removal of drug residues from various water matrices. The theoretical part describes the effect of the pharmaceuticals on aquatic ecosystems, the methods of drug residues analysis, and the techniques of their removal. In the experimental part, first, the analytical SPE-HPLC method was optimized for the determination of extremely low drug concentrations in complicated matrices. The photocatalytic drug degradation has been studied using a laboratory-scale photoreactor equipped with UV-A LED diodes with maximum emission spectrum at 365 nm. The experimental results showed that the efficiency of the process depended on the type and the concentration of both the catalyst and substrate as well as on the operating conditions of UV-A LED source. A significant relationship between water matrix composition and the effectiveness of TiO2 photocatalytic process has been observed. Lower reaction rates were obtained with the pharmaceuticals dissolved in surface and wastewaters due to the organic matter present which consumes some amounts of the oxidant agents. The pH of the water matrix to which pharmaceuticals were spiked in significantly affected the degradation, since it dictates the charge of catalyst particles and consequently the adsorption of substrates onto the catalyst surface. The presence of H2O2 in reaction mixture enhanced the oxidation rates, with the system UV/TiO2/H+/H2O2 providing the highest efficiency. Decomposition of by-products did not show a higher toxic effect on Parachlorella kessleri alga than the original drugs.	eng
dc.description.department	Fakulta chemicko-technologická	cze
dc.description.grade	Dokončená práce s úspěšnou obhajobou	cze
dc.format	110 s.
dc.identifier	Univerzitní knihovna (studovna)	cze
dc.identifier.signature	D40125
dc.identifier.stag	38763
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10195/74082
dc.language.iso	cze
dc.publisher	Univerzita Pardubice	cze
dc.rights	Bez omezení
dc.subject	léčiva	cze
dc.subject	diklofenak	cze
dc.subject	naproxen	cze
dc.subject	heterogenní fotokatalýza	cze
dc.subject	vodné matrice	cze
dc.subject	LED diody	cze
dc.subject	pharmaceuticals	eng
dc.subject	diclofenac	eng
dc.subject	naproxen	eng
dc.subject	heterogeneous photocatalysis	eng
dc.subject	aqueous matrices	eng
dc.subject	LED diodes	eng
dc.thesis.degree-discipline	Environmentální inženýrství	cze
dc.thesis.degree-grantor	Univerzita Pardubice. Fakulta chemicko-technologická	cze
dc.thesis.degree-name	Ph.D.
dc.thesis.degree-program	Chemické a procesní inženýrství	cze
dc.title	Odstraňování diklofenaku a naproxenu z vodních matric pomocí heterogenní fotokatalýzy	cze
dc.title.alternative	Diclofenac and naproxen removal from aqueous matrices by heterogeneous photocatalysis	eng
dc.type	disertační práce	cze
dspace.entity.type	Publication