Απομάκρυνση ιβουπροφαίνης από πόσιμο νερό, με καινοτόμα προσροφητικά υλικά
Creators: name: Μαλούχη, Ναταλία Ιωσήφ
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Προσρόφηση
Ιβουπροφαίνη
ΜΣΑΦ
Adsorption
Ibuprofen
NSAIDs

description: Η ιβουπροφαίνη, ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο μη στεροειδές αντιφλεγμονώδες φάρμακο (ΜΣΑΦ), ανιχνεύεται συχνά στα υδάτινα περιβάλλοντα λόγω της εκτεταμένης χρήσης και της ατελούς απομάκρυνσής της κατά τις διαδικασίες επεξεργασίας λυμάτων. Η προσρόφηση αφορά μια διεργασία που επιλέγεται συχνά για την απομάκρυνση ποικίλλων ρύπων από υδάτινα περιβάλλοντα, λόγω της απλότητας, του χαμηλού κόστους και της αποτελεσματικότητάς της. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής ήταν η απομάκρυνση ιβουπροφαίνης με την χρήση σύνθετων προσροφητικών, που βασίστηκαν στον ενεργό άνθρακα και το οξείδιο του γραφενίου. Συγκεκριμένα, τρία νέα σύνθετα προσροφητικά υλικά με βάση τον άνθρακα, (α) ο ενεργός άνθρακας τροποποιημένος με αργίλιο, (β) το οξείδιο του γραφενίου τροποποιημένο με οξείδιο του μαγνησίου και (γ) ένα νέο σύνθετο υλικό σε δύο διαφορετικές αναλογίες (Cs/AC@Cur25%, Cs/AC@Cur50%), αποτελούμενο από ενεργό άνθρακα (AC), χιτοζάνη (Cs) και κουρκουμίνη (Cur), παρασκευάστηκαν για την αφαίρεση της ιβουπροφαίνης. Οι τροποποιήσεις έγιναν με σκοπό την βελτίωση των ιδιοτήτων των υλικών. Διερευνήθηκαν αρκετοί παράγοντες σημαντικοί για την εξέλιξη της διαδικασίας προσρόφησης, όπως η δόση του προσροφητικού, το pH και η αρχική συγκέντρωση σε IBU, καθώς και η διάρκεια της διαδικασίας (χρόνος επαφής) και η θερμοκρασία. Τα κινητικά δεδομένα ακολούθησαν το μοντέλο ψευδο-δεύτερης τάξης, ενώ η προσρόφηση περιγράφηκε από ισόθερμα Langmuir και Freundlich. Τα υλικά αναγεννήθηκαν και επαναχρησιμοποιήθηκαν, επιδεικνύοντας οικονομική αποδοτικότητα και προοπτική χρήσης για την απομάκρυνση ιβουπροφαίνης από υδάτινα περιβάλλοντα.
description: Ibuprofen, a widely used non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID), is frequently detected in aquatic environments due to its extensive use and incomplete removal during wastewater treatment processes. Adsorption is a process commonly selected for the removal of various pollutants from aquatic environments because of its simplicity, low cost, and effectiveness. The aim of this thesis was the removal of ibuprofen using composite adsorbents based on activated carbon and graphene oxide. Specifically, three novel carbon-based composite adsorbent materials were prepared for ibuprofen removal: (a) activated carbon modified with aluminum (AC@Al), (b) graphene oxide modified with magnesium oxide (GO@MgO), and (c) a new composite material in two different ratios (Cs/AC@Cur25%, Cs/AC@Cur50%), consisting of activated carbon (AC), chitosan (Cs), and curcumin (Cur). The modifications aimed to enhance the properties of the materials. Several important factors influencing the adsorption process were investigated, including the adsorbent dose, pH, initial ibuprofen concentration, contact time, and temperature. The kinetic data followed the pseudo-second-order model, while adsorption was described by Langmuir and Freundlich isotherms. The adsorbents were regenerated and reused, demonstrating cost efficiency and potential for application in the removal of ibuprofen from water bodies.