Пьезофотокаталитическая деструкция карбамазепина в воде с использованием микрочастиц ZnO

Abstract

Для снижения загрязнения природных вод фармацевтическими препаратами и их метаболитами необходима разработка эффективных экологобезопасных методов их окислительной деструкции. В данной работе изучена кинетика пьезофотокаталитической деструкции антиэпилептического средства карбамазепина в деионизированной и природной воде с применением высокочастотного ультразвука (УЗ, 1.7 МГц), ультрафиолетовых светодиодов (УФ, 365 нм) и микрочастиц ZnO. Установлено, что скорость деструкции возрастала в ряду: УЗ+ZnO < УФ+ZnO < УФ+УЗ+ZnO. Несмотря на ингибирующее влияние компонентов природной воды, в наиболее эффективной пьезофотокаталитической системе достигнута деструкция 89 % карбамазепина (95 % в деионизированной воде) после 10 мин облучения. Результаты исследования показали, что предлагаемый пьезофотокаталитический метод может быть применен для эффективного удаления фармацевтических загрязнителей из реальных водных матриц

To reduce the contamination of natural waters by pharmaceuticals and their metabolites, the efficient environmentally-safe methods of their oxidative destruction have to be developed. In this study, the kinetics of degradation of antiepileptic drug carbamazepine has been studied in deionized and surface natural water using high-frequency ultrasound (US, 1.7 MHz) and ultraviolet light-emitting diodes (LED, 365 nm) and ZnO microparticles. The degradation rate was found to be increased in a row: US+ZnO < UV+ZnO < UV+US+ZnO. Despite the inhibitory effect of the components of natural water, carbamazepine was degraded by 89 % after 10 min irradiation (95 % in deionized water). Results of this study showed that the proposed piezo-photocatalytic method is applicable for efficient removal of pharmaceutical pollutants from real water matrices