Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Окислительная деструкция ибупрофена в присутствии Фентон-катализатора на основе наночастиц MgFe2O4


https://doi.org/10.29235/1561-8331-2019-55-3-345-351

Полный текст:


Аннотация

Изучены каталитические свойства наночастиц MgFe2O4 в процессе окислительной деструкции нестероидного противовоспалительного препарата ибупрофена. Установлено влияние условий проведения каталитического процесса на эффективность разложения ибупрофена. Показано, что при содержании катализатора 0,5 г/л, концентрации H2O2 20,0 ммоль/л и рН 6,0 в течение 40 мин достигается снижение концентрации ибупрофена с 10,0 мг/л до концентрации ниже предела обнаружения. Выявлено, что в процессе каталитической деструкции степень минерализации ибупрофена достигает 100 %. Проведенные исследования свидетельствуют о перспективности практического применения разработанного Фентон-подобного гетерогенного катализатора для очистки сточных вод от фармацевтически активных соединений.


Об авторах

А. И. Иванец
Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Иванец Андрей Иванович – д-р хим. наук, доцент, вед. науч. сотрудник

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск



М. Ю. Рощина
Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Рощина Марина Юрьевна – мл. науч. сотрудник

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск



В. Г. Прозорович
Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Прозорович Владимир Геннадьевич – науч. сотрудник

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск



Список литературы

1. Sumpter, J. Pharmaceuticals in the Environment: Moving from a Problem to a Solution / J. Sumpter // Green and Sustainable Pharmacy. – Berlin: Springer–Verlag, 2010. – P. 11–22. https://doi.org/10.1007/978-3-642-05199-9_2

2. Pharmaceuticals in the environment – Global Occurrences and Perspective / T. A. Der Beek Weber [et al.] // Environ. Toxicol. Chem. – 2016. – Vol. 35, No. 4. – P. 823–835. https://doi.org/10.1002/etc.3339

3. Occurrence of organic microcontaminants in the wastewater treatment process / N. Ratola [et al.] // J. Hazard. Mater. – 2012. – Vol. 239–240. – P. 1–18. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2012.05.040

4. Removal of endocrine disrupting compounds and pharmaceuticals by nanofiltration and ultrafiltration membranes / Y. Yoon [et al.] // Desalination. – 2007. – Vol. 202, No. 1–3. – P. 16–23. https://doi.org/10.1016/j.desal.2005.12.033

5. Boxall, A. The environmental side effects of medication / A. Boxall // European Molecular Biology Organization. – 2004. – Vol. 5, № 12. – P. 1110–1116. https://doi.org/10.1038/sj.embor.7400307

6. Hignite, C. Drugs and Drug Metabolites as Environmental Contaminants: Chlorophenoxyisobutyrate and Salicylic Acid in Sewage Water Effluent / C. Hignite, D. L. Azarnoff // Life Sci. – 1977. – Vol. 20, No. 2. – P. 337–341. https://doi.org/10.1016/0024-3205(77)90329-0

7. Kummerer, K. Antibiotics in the aquatic environment a review part I. / K. Kummerer // Chemosphere. – 2009. – Vol. 75, No. 4. – P. 417–434. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2008.11.086

8. Daigle, J. Acute responses of freshwater and marine species to ethyl estradiol and fluoxetine: MSc Thesis / J. Daigle. – USA: Louisiana State University, 2010.

9. The role of sorption processes in the removal of pharmaceuticals by fungal treatment of wastewater / D. Lucas [et al.] // Sci. Total Environ. – 2018. – Vol. 610 – 611. – P. 1147–1153. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.08.118

10. Application of nanotechnologies for removing pharmaceutically active compounds in water: Development and future trends / Zh. Cai [et al.] // Environ. Sci.: Nano. – 2017. – Vol. 5, N 1. – P. 1–22. https://doi.org/10.1039/c7en00644f

11. Enami, S. Fenton chemistry at aqueous interfaces / S. Enami, Y. Sakamoto, A. J. Colussi // Proc. National. Acad. Sci. – 2014. – Vol. 111, No. 2. – P. 623–628. https://doi.org/10.1073/pnas.1314885111

12. Heterogeneous Fenton catalyst for the efficient removal of azo dyes in water / M. Blanco [et al.] // Amer. J. Analyt. Chem. – 2014. – Vol. 05, No. 08. – P. 490–496. https://doi.org/10.4236/ajac.2014.58058

13. Xu, L. Fenton-like degradation of 2,4-dichlorophenol using Fe 3 O 4 magnetic nanoparticles / L. Xu, J. Wang // Appl. Catal. B: Environ. – 2012. – Vol. 123–124. – P. 117–126. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2012.04.028

14. S-doped α-Fe2O3 as a highly active heterogeneous Fenton-like catalyst towards the degradation of acid orange 7 and phenol / L. Guo [et al.] // Appl. Catal. B: Environ. – 2010. – Vol. 96, No. 1–2. – P. 162–168. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2010.02.015

15. Boron as a promoter in the goethite (α-FeOOH) phase: Organic compound degradation by Fenton reaction / A. M. Mesquita [et al.] // Appl. Catal. B: Environ. – 2016. – Vol. 192. – P. 286–295. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2016.03.051

16. Pouran, S. R. Review on the application of modified iron oxides as heterogeneous catalysts in Fenton reactions / S. R. Pouran, A. A. A. Raman, W. M. A.W. Daud // J. Cleaner Prod. – 2014. – Vol. 64. – P. 24–35. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.09.013

17. Magnetic ordered mesoporous copper ferrite as a heterogeneous Fenton catalyst for the degradation of imidacloprid / Y. Wang [et al.] // Appl. Catal. B: Environ. – 2014. – Vol. 147. – P. 534–545. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2013.09.017

18. Magnesium ferrite nanoparticles as a magnetic sorbent for the removal of Mn2+, Co2+, Ni2+ and Cu2+ from aqueous solution / A. I. Ivanets [et al.] // Ceram. Inter. – 2018. – Vol. 44, No. 8. – P. 9097–9104. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.02.117

19. Effect of metal ions adsorption on the efficiency of methylene blue degradation onto MgFe2O4 as Fenton-like catalysts / A. I. Ivanets [et al.] // Colloids and Surf. A: Physicochemical. Engin. Aspects. – 2019. – Vol. 571. – P. 17–26. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.03.071

20. Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report) / M. Thommes [et al.] // Pure Appl. Chem. – 2015. – Vol. 87. – P. 1051–1069. https://doi.org/10.1515/pac-2014-1117

21. Ibuprofen removal from a medicinal effluent: A review on the various techniques for medicinal effluents treatment / R. Davarnejad [et al.] // Environ. Technol. Innovation. – 2018. – Vol. 11. – P. 308–320. https://doi.org/10.1016/j.eti.2018.06.011

22. Heterogeneous photocatalytic degradation of ibuprofen in ultrapure water, municipal and pharmaceutical industry wastewaters using a TiO 2 /UV-LED system / N. Jallouli [et al.] // Chem. Eng. J. – 2018. – Vol. 334. – P. 976–984. https://doi.org/10.1016/j.cej.2017.10.045

23. Matzek, L. W. Activated persulfate for organic chemical degradation / L. W. Matzek, K. E. Carter // Chemosphere. – 2016. – Vol. 151. – P. 178–188.

24. Degradation of Ibuprofen by UV-LED/catalytic advanced oxidation process / Zh. Wang [et al.] // J. Water Process Eng. – 2019. – Vol. 31. – P. 100808. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2019.100808

25. Adsorption and photocatalytic oxidation of ibuprofen using nanocomposites of TiO 2 nanofibers combined with BN nanosheets: Degradation products and mechanisms / L. Lin [et al.] // Chemosphere. – 2019. – Vol. 220. – P. 921–929. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.12.184


Дополнительные файлы

Просмотров: 54

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8331 (Print)
ISSN 2524-2342 (Online)