Везде

ОХНМЖурнал физической химии Russian Journal of Physical Chemistry

  • ISSN (Print) 0044-4537
  • ISSN (Online) 3034-5537

Фотокаталитическая деструкция цефтриаксона в водных растворах

Вы можете
Код статьи
10.31857/S0044453724110094-1
DOI
10.31857/S0044453724110094
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Сизых М. Р.
  • Аффилиация: Байкальский институт природопользования СО РАН
Том/ Выпуск
Том 98 / Номер выпуска 11
Страницы
79-86
Аннотация
Изучены кинетические закономерности деструкции цефалоспориновых антибиотиков, на примере цефтриаксона (ЦЕФ) в фотоинициированных окислительных системах, с использованием в качестве источника квазисолнечного излучения ксеноновой лампы (UV–Vis). Установлено, что по эффективности и скорости деструкции антибиотика рассмотренные окислительные системы можно выстроить в следующий ряд: {UV–Vis/Fe₂⁺/S₂O₈²⁻}>{Fe₂⁺/S₂O₈²⁻}>>{UV–Vis/S₂O₈²⁻}>{UV–Vis}. Оптимальные условия для окислительной деструкции ЦЕФ в системе {UV–Vis/Fe₂⁺/S₂O₈²⁻} реализуются при соотношениях [S₂O₈²⁻]:[ЦЕФ]=30:1 и [S₂O₈²⁻]:[Fe₂⁺]=1:0.1. Сделан вывод, что с увеличением температуры до 40°C начальная скорость реакции окисления ЦЕФ и эффективность возрастают. Кажущаяся энергия активации реакции окисления ЦЕФ в системе {UV–Vis/Fe₂⁺/S₂O₈²⁻} составила 45 кДж∙моль–1, что сопоставимо со значениями, полученными для антибиотиков цефалоспоринового ряда. С использованием ингибиторов радикальных реакций доказано, что при окислительной деструкции ЦЕФ в комбинированной системе {UV–Vis/Fe₂⁺/S₂O₈²⁻} реализуется мультирадикальный механизм с участием активных форм кислорода (АФК) – гидроксильных радикалов, сульфатных и супероксидных анион-радикалов. Отмечено, что полученные закономерности хорошо согласуются с результатами натурных исследований (“open-air”) с естественным солнечным излучением (Solar), при этом в системе {Solar/Fe₂⁺/S₂O₈²⁻} наблюдается существенная интенсификация процесса окисления ЦЕФ, обусловленная комбинированной активацией персульфата ионами железа, УФ-С (
Ключевые слова
антибиотик цефтриаксон усовершенствованные окислительные процессы фентон-подобная окислительная система солнечное излучение активные формы кислорода персульфат окислительная деструкция
Дата публикации
12.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
7

Библиография

  1. 1. Nandana B., John S., Velmaiel K.E., et al.// J. Environ. Chem. Eng. 2024. V. 12. № 1. 111567. DOI: 10.1016/j.jece.2023.111567
  2. 2. Устойчивость к антибиотикам. Всемирная организация здравоохранения. https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/antibiotic-resistance.
  3. 3. Silva V., Louros V.L., Silva C.P., et al. // Chemosphere. 2024. V. 348. 140723. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2023.140723
  4. 4. Zhang L., Zhu Z., Zhao M., et al. // Sci. Total Environ. 2023. V. 899. 165681. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.165681
  5. 5. Ekwanzala M.D., Lehutso R.F., Kasonga T.K., et al. // Antibiotics. 2020. V. 9. № 7. 431. DOI: 10.3390/antibiotics9070431
  6. 6. Dias I.M., Mourão L.C., Andrade L.A., et al. // Water Res. 2023. V. 234. 119826. DOI: 10.1016/j.watres.2023.119826
  7. 7. Lamba M., Sreekrishnan T.R., Ahammad S.Z. // J. Environ. Chem. Eng. 2020. V. 8. № 1. 102088. DOI: 10.1016/j.jece.2017.12.041
  8. 8. Tavares R.D.S., Tacão M., Figueiredo A.S., et al.// Water Res. 2020. V. 184. 116079. DOI: 10.1016/j.watres.2020.116079
  9. 9. Shanmuganathan R., Sibtain Kadri M., Mathimani T., et al.// Chemosphere. 2023. V. 332. 138812. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2023.138812
  10. 10. Hoang N.T., Manh T.D., Tram N.C.T., et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2024. V. 12. № 1. 111846. DOI: 10.1016/j.jece.2023.111846
  11. 11. Huang A., Yan M., Lin J., et al. // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2021. V. 18. № 9. 4909. DOI: 10.3390/ijerph18094909
  12. 12. Ahmed M.B., Zhou J.L., Ngo H.H., et al./ J. Hazard. Mater. 2017. V. 323. P. 274–298. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2016.04.045
  13. 13. Brillas E. // J. Environ. Chem. Eng. 2023. V. 11. № 6. 111303. DOI: 10.1016/j.jece.2023.111303
  14. 14. Dong C., Fang W., Yi Q., Zhang J. // Chemosphere. 2022. V. 308. 136205. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2022.136205
  15. 15. Wang B., Wang Y. // Sci. Total Environ. 2022. V. 831. 154906. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.154906
  16. 16. СанПиН 1.2.3685–21 “Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания”/Постановление Роспотребнадзора от 28.01.2021 г. № 2. https://www.rospotrebnadzor.ru/files/news/GN_sreda%20_obita. // 2021.
  17. 17. Pirsaheb M., Hossaini H., Janjani H. // Desalin. Water Treat. 2019. V. 165. P. 382–395. DOI: 10.5004/dwt.2019.24559
  18. 18. Zhang Y., Zhao Y.-G., Maqbool F., Hu Y. // J. Water Process Eng. 2022. V. 45. 102496. DOI: 10.1016/j.jwpe.2021.102496
  19. 19. Welch D., Buonanno M., Grilj V., et al.// Sci. Rep. 2018. V. 8. № 1. 2752. DOI: 10.1038/s41598-018-21058-w
  20. 20. Xu J., Huang C.-H. // Environ. Sci. Technol. Lett. 2023. V.10. P. 543–548. DOI: 10.1021/acs.estlett.3c00313
  21. 21. Matafonova G., Batoev V. // Water Res. 2018. V. 132. P. 177–189. DOI: 10.1016/j.watres.2017.12.079
  22. 22. Krutzler T., Fallmann H., Maletzky P., et al.// Catal. Today. 1999. V. 54. № 2. P. 321–327. DOI: 10.1016/S0920-5861(99)00193-5
  23. 23. Khandarkhaeva M., Batoeva A., Aseev D., et al.// Ecotoxicol. Environ. Saf. 2017. V. 137. P. 35–41. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2016.11.013
  24. 24. P. Anipsitakis G., Dionysiou D. // Appl. Catal. B. 2004. V. 54. P. 155–163. DOI: 10.1016/j.apcatb.2004.05.025
  25. 25. Matzek L.W., Carter K.E. // Chemosphere. 2016. V. 151. P. 178–188. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2016.02.055
  26. 26. Zhu J.-P., Lin Y.-L., Zhang T.-Y., et al.// Chem. Eng. J. 2019. V. 367. P. 86–93. DOI: 10.1016/j.cej.2019.02.120
  27. 27. Bu L., Shi Z., Zhou S. // Sep. Purif. Technol. 2016. V. 169. P. 59–65. DOI: 10.1016/j.seppur.2016.05.037
  28. 28. Sang W., Xu X., Zhan C., et al.// J. Water Process Eng. 2022. V. 49. 103075. DOI: 10.1016/j.jwpe.2022.103075
  29. 29. Grčić I., Vujević D., Koprivanac N. // Chem. Eng. J. 2010. V. 157. № 1. P. 35–44. DOI: 10.1016/j.cej.2009.10.042
  30. 30. Li Y., Shi Y., Huang D., Wu Y., Dong W. // J. Hazard. Mater. 2021. V. 413. P. 125420. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.125420
  31. 31. Pan M., Ding J., Duan L., Gao G. // Chemosphere. 2017. V. 167. P. 353–359. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2016.09.144
  32. 32. Ioannidi A., Arvaniti O.S., Nika M.-C., et al.// Chemosphere. 2022. V. 287. 131952. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2021.131952
  33. 33. Diao Z.H., Wei-Qian, Guo P.R., et al. // Chem. Eng. J. 2018. V. 349. P. 683–693. DOI: 10.1016/j.cej.2018.05.132
  34. 34. Wojnárovits L., Takács E. // Chemosphere. 2019. Vol. 220, P. 1014–1032. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.12.156
  35. 35. Wojnárovits L., Tóth T., Takács E. // Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. 2018. V. 48. № 6. P. 575–613. DOI: 10.1080/10643389.2018.1463066
  36. 36. Hwang S., Huling S.G., Ko S. // Chemosphere. 2010. V. 78. № 5. P. 563–568. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2009.11.005
  37. 37. Cai H., Chen M., Li J., et al.// Mater. Sci. Semicond. Process. 2022. V. 143. 106502. DOI: 10.1016/j.mssp.2022.106502
  38. 38. Erdem H., Erdem M. // J. Environ. Chem. Eng. 2023. P. 111720. DOI: 10.1016/j.jece.2023.111720
  39. 39. Gutiérrez-Sánchez P., Álvarez-Torrellas S., Larriba M., et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2023. V. 11. № 2. 109344. DOI: 10.1016/j.jece.2023.109344
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека