Optymalizacja fotokatalitycznego rozkładu środków promieniochronnych w obecności TiO2

• Autorzy: Adamek E. , Baran W. , Lipska I. , Sobczak A.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2012.6(2)078

Warianty tytułu

EN

Optimization of the photocatalytic decomposition of sunscreens in the presence of TiO2

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było określenie wpływu pH i stężenia stosowanego fotokatalizatora (ditlenku tytanu, TiO2) na szybkość procesu fotokatalitycznego utleniania dwóch filtrów promieniochronnych (tzw. filtrów UV), mianowicie benzofenonu 4 (BP-4) i kwasu fenylenobenzimidazolosulfonowego (PBSA). Wymieniony proces był inicjowany za pomocą promieniowania UVA (λmax = 366 nm) i był prowadzony w wodnej zawiesinie TiO2 P25 (mieszanina anatazu i rutylu, 70:30, Degussa Evonik). Próbki były stale mieszane za pomocą mieszadeł magnetycznych przy swobodnym dostępie powietrza. W trakcie naświetlania pobierano próbki zawiesiny i oznaczano w nich stopień konwersji badanych związków metodą HPLC. Stwierdzono, że badane filtry UV nie ulegały fotolizie w środowisku kwaśnym, obojętnym ani zasadowym. Jednak w wyniku naświetlania tych związków w obecności TiO2 P25 zachodził proces fotokatalityczny. Efektywność tego procesu była różna w zależności od pH i stężenia fotokatalizatora. Największa szybkość fotodegradacji obu badanych związków była w środowisku zasadowym (pH > 8) przy stężeniu TiO2 P25 równym 0,50 g/dm3.

EN

The aim of this study was to determine the effect of pH and photocatalyst concentration on the photocatalytic oxidation rate of the two sunscreens filters (so-called UV filters), namely, 2-hydroxy-4-methoxy benzophenone-5-sulphonic acid (benzophenone 4, BP-4) and 2-phenylbenzimidazole-5-sulfonic acid (PBSA). The above-mentioned process was initiated by UVA radiation (λmax = 366 nm) and was carried out in the aqueous suspension of TiO2 P25 (a mixture of anatase and rutile, 70:30, Evonik Degussa). The samples were continuously mixed with magnetic stirrers and had free contact with air. During irradiation, 2 cm3 aliquots of samples were taken and the degree of conversion of analyzed compounds was determined using RP-HPLC method. It was found that the investigated sunscreens did not undergo direct UV photolysis under acidic, neutral or alkaline conditions. However, the photocatalytic degradation occurred after UVA irradiation of the compounds in the presence of TiO2 P25. The effectiveness of this process was different, depending on the pH and the photocatalyst concentration. The greatest photodegradation rate of both compounds was under alkaline conditions (pH > 8) and at a concentration equal to 0.50 g TiO2 P25/dm3.

Słowa kluczowe

PL

filtry UV; fotokataliza; TiO2 P25; degradacja

EN

UV filters; photocatalysis; TiO2 P25; degradation

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 6, No. 2
• Strony: 577--583
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr.

Twórcy

autor

Adamek E.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Baran W.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Lipska I.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Sobczak A.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]
• Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego, ul. Kościelna 13, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Gandini S, Autier P, Boniol M. Progress in Biophysics and Molecular Biology. 2011;107:362-366. DOI:10.1016/j.pbiomolbio.2011.09.011.
• [2] Kunz PY, Fent K. Aquatic Toxicol. 1006;79: 305-324. DOI: 10.1016/j.aquatox.2006.06.016.
• [3] Schlenk D, Sapozhnikova Y, Irwin MA, Xie L, Hwang W, Reddy S i in. Environ Toxicol and Chem. 2005;24:2820-2826. DOI:10.1897/05-116R.1.
• [4] Holbech H, Norum U, Korsgaard B, Bjerregaard P. Pharmacol and Toxicol. 2002;91:204-208. DOI:10.1034/j.1600-0773.2002.t01-3-910403.x.
• [5] Kunz PY, Galicia HF, Fent K. Toxicol Sci. 2006;90:349-361. DOI: 10.1093/toxsci/kfj082.
• [6] Poiger T, Buser HR, Balmer M, Bergqvist PA, Müller MD. Chemosphere. 2004;55:951-963. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2004.01.012.
• [7] Balmer M, Buser HR, Müller MD, Poiger T. Environ Sci & Technol. 2005;39:953-962. DOI: 10.1021/es040055r.
• [8] Zhang Z, Ren N, Li Y-F, Kunisue T, Gao D, Kannan K. Environ Sci & Technol. 2011;45:3909-3916. DOI: 10.1021/es2004057.
• [9] Buser HR, Balmer ME, Schmid P, Kohler M. Environ Sci and Technol. 2006;40:1427-1431. DOI: 10.1021/es052088s.
• [10] Schlumpf M, Cotton B, Conscience M, Haller V, Steinmann B, Lichtensteiger W. Environ Health Perspect. 2001;109:239-244.
• [11] Schlecht C, Klammer H, Jarry H, Wuttke W. Toxicology. 2004;205:123-130. DOI: 10.1016/j.tox.2004.06.044.
• [12] Felix T, Hall BJ, Brodbelt JS. Anal Chim Acta. 1998;371:195-203. DOI: 10.1016/S0003-2670(98)00293-1.
• [13] Poyatos JM, Muñio MM, Almecija MC, Torres JC, Hontoria E, Osorio F. Water Air and Soil Pollut. 2010;205:187-204. DOI: 10.1007/s11270-009-0065-1.
• [14] Jia Ch, Wang Y, Zhang C, Qin Q. Water Air and Soil Pollut. 2012;217:375-385. DOI: 10.1007/s11270-010-0594-7.
• [15] Baran W, Adamek E, Makowski A. Chem Eng J. 2008;145:242-248. DOI: 10.1016/j.cej.2008.04.021.