Fotokatalytický rozklad léčiv pomocí tenkých vrstev grafitického nitridu uhlíku a viditelného světla

Uvolňování léčiv a jejich metabolitů do životního prostředí představuje riziko pro faunu a flóru, jehož závažnost a důsledky nejsou zcela známy. Fotokatalytický rozklad těchto látek pomocí grafitického nitridu uhlíku (g-C₃N₄) využívajícího sluneční světlo by mohl potenciálně přispět ke snížení těchto rizik. V této práci byl ve dvou různých formách zkoumán g-C₃N₄ pro rozklad tří vybraných antibiotik: tetracyklinu, trimethoprimu a sulfametoxazolu. Důraz byl kladen na zkoumání popisu degradačních cest, modelování mechanismu a porovnání dvou fotoreaktorových systémů. g-C₃N₄ ve formě prášku byl studován ve vsádkovém fotoreaktoru, zatímco g-C₃N₄ ve formě fotokatalytického filmu byl studován ve fotomikroreaktoru se štěrbinovou geometrií. Bylo zjištěno, že během fotooxidačních procesů převažují v reakční směsi především oxidační produkty výchozího materiálu, zatímco degradační produkty o menší molekulové hmotnosti jsou přímo mineralizovány. Srovnání vsádkového fotoreaktoru a mikroreaktoru s vyvinutým fotokatalytickým filmem ukázalo, že fotomikroreaktor dokázal efektivněji využít dopadající záření k rozkladu zkoumaných látek.

Tato studie vznikla v rámci spolupráce Výzkumné skupiny mikroreaktorů s Fakultou chemickou na Vysokém učení technickém v Brně a Přírodovědeckou fakultou Masarykovy univerzity v Brně.

• Schimon D., Smítková K., Stavárek P.*, Jaklová N., Vanluchene A., Dzik P., Homola T., Zažímal F., Klusoň P.: A complex study of photocatalytic oxidation pathways of antibiotics with graphitic carbon nitride–The way towards continuous flow conditions. J. Environ. Chem. Eng. 2024, 12, 114801. doi.org/10.1016/j.jece.2024.114801