Wpływ soli Fe3+ na fotokatalityczny rozkład substancji promieniochronnych w wodnej zawiesinie TiO2

• Autorzy: Adamek E. , Baran W. , Sobczak A. , Szczepka N.

Warianty tytułu

EN

Effect of Fe3+ salts on the photocatalytic decomposition of sunscreens in the aqueous suspension of TiO2

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem badań były dwie substancje promieniochronne: benzofenon 4 (BP-4) i kwas fenylenobenzimidazolosulfonowy (PBSA). W pracy zbadano możliwość zwiększenia efektywności procesu fotokatalitycznego utleniania tych związków, prowadzonego w obecności TiO2 P25, po dodaniu soli Fe3+. Roztwory wodne zawierające próbki badanych substancji promieniochronnych naświetlano promieniowaniem UVA (λmax 366 nm) w obecności wyłącznie TiO2 P25 lub soli Fe3+ oraz w mieszaninie TiO2 P25 i soli Fe3+, w każdym przypadku przy pH~3. W próbkach pobieranych podczas naświetlania oznaczano metodą HPLC stężenie nierozłożonych substancji promieniochronnych. W pracy oceniano m.in. dynamikę zmian stężenia tych związków w trakcie procesu fotodegradacji oraz określono jego kinetykę. Stwierdzono, że w warunkach doświadczalnych obie substancje promieniochronne ulegały fotokatalitycznej degradacji, a jony Fe3+ miały wpływ na szybkość tego procesu. Efektywność ich fotodegradacji w mieszaninie TiO2 P25 i soli Fe3+ była większa w porównaniu z analogicznym procesem prowadzonym w obecności samego TiO2 P25. Stwierdzono też, że omawiany proces przebiegał zgodnie z kinetyką reakcji pseudopierwszego rzędu.

EN

The subjects of this study were two sunscreens: 2-hydroxy-4-methoxy benzophenone-5-sulphonic acid (benzophenone 4, BP-4) and 2-phenylbenzimidazole-5-sulfonic acid (PBSA). In this paper the possibility of increasing the photocatalytic oxidation efficiency of these compounds after the addition of Fe3+ salts to TiO2 P25 suspension was studied. Aqueous solutions containing the investigated compounds were irradiated with UVA radiation (λmax 366 nm) in the presence of TiO2 P25 or Fe3 + salt only and in a mixture of TiO2 P25 with Fe3+ salt in all cases at pH ~ 3. In the samples taken during irradiation, the concentrations of undecomposed sunscreens were Wpływ soli Fe3+ na fotokatalityczny rozkład substancji promieniochronnych w wodnej zawiesinie TiO2 279 determined using RP-HPLC method. Additionally, the dynamics of the concentration changes during the photodegradation process and its kinetics were determined. It was found that under experimental conditions, both sunscreens underwent the photocatalytic degradation and Fe3+ ions influenced the rate of this process. Their photodegradation efficiency in the presence of TiO2 P25 with Fe3+ salt was higher than that obtained in the process carried out in the presence of TiO2 P25 alone. Moreover, the process was in accordance with the first-order kinetics.

Słowa kluczowe

PL

fotokataliza; sole Fe3+; TiO2 P25; substancje promieniochronne

EN

photocatalysis; Fe3+ ions; TiO2 P25; photodegradation; sunscreens

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 7, No. 1
• Strony: 273--279
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Adamek E.

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

autor

Baran W.

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

autor

Sobczak A.

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

autor

Szczepka N.

• Wydział Farmaceutyczny, Śląski Uniwersytet Medyczny, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec

Bibliografia

• [1] Rodil R, Moeder M, Altenburger R, Schmitt-Jansen M. Anal and Bioanal Chem. 2009;395:1513-24. DOI:10.1007/s00216-009-3113-1.
• [2] Meinerling M, Daniels M. Anal and Bioanal Chem. 2006;386:1465-1473. DOI:10.1007/s00216-006-0706-9.
• [3] Krause M, Klit A, Blomberg Jensen M, Søeborg T, Frederiksen H, Schlumpf M, i in. Inter J of Androl. 2012;35:424-36. DOI: 10.1111/j.1365-2605.2012.01280.x.
• [4] Kunz PY, Fent K. Aquat Toxicol. 2006;79:305-324. DOI:10.1016/j.aquatox.2006.06.016.
• [5] Felix T, Hall BJ, Brodbelt JS. Analyt Chim Acta. 1998;371:195-203. DOI:10.1016/S0003-2670(98)00293-1.
• [6] Balmer ME, Buser HR, Müller MD, Poiger T. Environ Sci and Technol. 2005;39:953-62. DOI: 10.1021/es040055r.
• [7] Rodil R, Moeder M. Analyt Chim Acta. 2008;612:152-159. DOI: 10.1016/j.aca.2008.02.030.
• [8] Carp O, Huisman CL, Reller A. Progr in Solid State Chem. 2004;32:33-177. DOI:10.1016/j.progsolidstchem.2004.08.001.
• [9] Litter MI. Applied Catalysis B: Environmental. 1999;23: 89-114. DOI:10.1016/S0926-3373(99)00069-7.
• [10] Měšt’ánková H, Mailhot G, Jirkovský J, Krýsa J, Bolte M. Appl Catal B: Environ. 2005;57:257-265. DOI:10.1016/j.apcatb.2004.11.003.
• [11] Lee Ch, Yoon J. Chemosphere. 2004;57:1449-1458. DOI:10.1016/j.chemosphere.2004.07.052.
• [12] Ohno T, Haga D, Fujihara K, Kaizaki K, Matsumura M. J of Phys Chem B. 1997;101:6415-6419. DOI: 10.1021/jp971093i.
• [13] Mrowetz M, Selli E. J of Photochem and Photobiol. A: Chemistry. 2004;162:89-95. DOI:10.1016/S1010-6030(03)00315-0.