Vizek mikro-szennyezőinek eltávolítására kifejlesztett nanoszűrők szorpcióképes ciklodextrin tartalmának vizsgálata

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Vizek mikro-szennyezőinek eltávolítására kifejlesztett nanoszűrők szorpcióképes ciklodextrin tartalmának vizsgálata"

Bertalan Biró
5 évvel ezelőtt
Látták:

Katalin 1 - Fenyvesi Éva 2 - Andersen Endre 3 - Záray Gyula 1 1 Eötvös Loránd

Központ, Budapest, Pázmány Péter sétány 1/a.

út 7. H-1097 3 Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft.

1 Vizek mikro-szennyezőinek eltávolítására kifejlesztett nanoszűrők szorpcióképes ciklodextrin tartalmának vizsgálata Dobosy Péter 1 - Jurecska Laura 1 - Barkács Katalin 1 - Fenyvesi Éva 2 - Andersen Endre 3 - Záray Gyula 1 1 Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Kar Környezettudományi Kooperációs Kutató Központ, Budapest, Pázmány Péter sétány 1/a. H Cyclolab Ciklodextrin Kutató-fejlesztő Kft, Budapest, Budapest, Illatos út 7. H Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft. Anyagtudományi és Technológiai Intézet, Budapest, Fehérvári út 130. H-1116 KÖRNYEZETTUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLÁK KONFERENCIÁJA augusztus

2 Szennyezőanyagok előfordulása a vizekben PPCP (gyógyszerészeti és személyes ápolási termékek ) EDC (endokrin rendszert károsító vegyi anyagok) Gyógyszermaradványok

3 Vizekben található mikro-szennyezők eltávolítására alkalmazott eljárások Membrántechnológiai módszerek: Mikroszűrés ( nm) Ultraszűrés ( nm) Nanoszűrés (1-10 nm) Fordított ozmózis (0,1-1 nm) Adszorpciós módszerek: Aktív szén Ioncserélő műgyanta Zeolit

4 Ciklodextrinek Ciklikus, nem redukáló oligoszacharidok 0,5-1 nm átmérőjű üreg Zárványkomplex-képzés (KÁNNAI, 2007)

5 Ciklodextrin tartalmú szorbensek Béta-ciklodextrin (BCD) gyöngypolimerek szorpciós kapacitásának vizsgálata Béta-ciklodextrin gyöngypolimerrel (BCDP) módosított szűrőlapok szorpciós kapacitásának és hatóanyagtartalmának meghatározása (vak, adalékanyag, vastagság) Ibuprofen Rodamin B

6 Gyöngypolimerek és szűrőlapok vizsgálata során alkalmazott kísérleti körülmények Ibuprofen Rodamin B Kezdeti koncentráció Szorpciós idő Kezdeti koncentráció Szorpciós idő 0,2 mmol/l 4 nap* 0,05 mmol/l 6 nap *Szűrőlapok esetében 8 nap Kezelés típusok: Gyöngypolimerek: eredeti, mosás, kondicionálás Szűrőlapok: mosás, kondicionálás, regenerálás

7 Eltérően kezelt BCD gyöngypolimer minták szorpciós kapacitása Gyöngypolimer kezelésének módja Rodamin B megkötés μmol/g Ibuprofen megkötés Eredeti 5,0 6,5 Mosott 4,8 15,6 Kondicionált* 5,2 16,4 * egyszeri 50%-os etanollal való kezelés után mért megkötés érték BCD üreg átmérő: 0,78 nm (SZENTE, 2011) Rodamin B molekula méret:1,44x1,09 nm (HUANG et. al. 2008) Ibuprofen molekula méret: 1x0,6 nm (NARAYANAN, 2008)

8 BCDP tartalom (%) Kondicionált állapotú, különböző összetételű szűrőlapok ibuprofen és Rodamin B megkötés alapon számolt BCDP tartalma F20 (3,5 mm) F30 (2,5 mm) F30CII (3,5 mm) Szűrőlap * a szűrőlapok gyártásakor alkalmazott BCDP tartalom Elméleti* Ibuprofen Rodamin-B

Kondicionált állapotú, 30 m/m% BCDP tartalmú, eltérő vastagságú szűrőlapok ibuprofen megkötése (μmol/g) Szűrőlap megnevezése (vastagság) Szorpciós idő 1 nap 2 nap 5 nap 8 nap

9 Kondicionált állapotú, 30 m/m% BCDP tartalmú, eltérő vastagságú szűrőlapok ibuprofen megkötése (μmol/g) Szűrőlap megnevezése (vastagság) Szorpciós idő 1 nap 2 nap 5 nap 8 nap F30 (3,5 mm) 1,0 1,6 1,7 2,3 F30 (2,5 mm) 1,3 1,7 2,5 3,0 F30 (1,5 mm) 2,0 2,7 2,8 3,4 F30A (3,5 mm) 1,3 1,7 2,2 2,4 F30A (2,5 mm) 1,6 2,1 2,5 3,0 F30A (1,5 mm) 2,3 2,8 3,2 3,7

10 Kondicionált állapotú, 30 m/m% BCDP és eltérő adalékanyag tartalmú szűrőlapok ibuprofen megkötése

11 Különböző módszerekkel kezelt, eltérő vastagságú, 30 m/m% BCDP tartalmú szűrőlapok ibuprofen megkötése Szűrőlap megnevezése (vastagság) Ibuprofen megkötés (μmol/g) Mosott Kondicionált Regenerált* F20 (3,5 mm) 0,5 1,9 1,7 0,2 F30 (3,5 mm) 1,2 2,3 2,5 0,2 F30 (2,5 mm) 0,7 3,0 2,8 0,3 F30 (1,5 mm) 1,1 3,4 3,4 0,3 F40 (3,5 mm) 1,3 2,7 3,0 0,5 F40 (2,5 mm) 2,3 5,0 3,9 0,9 F40 (1,5 mm) 1,9 4,1 4,3 0,4 *három egymást követő regenerálási lépés után mért ibuprofen megkötés átlag- és szórás értékei

12 Kondicionált állapotú szűrőlapok ibuprofen megkötés alapon számolt hozzáférhető BCDP tartalma

Összefoglalás Mindkét vizsgálati módszer alkalmas a BCDP tartalom meghatározására Adszorpciós kapacitást kedvezően befolyásolja: etanolos kondicionálás adalékanyagok alkalmazása

13 Összefoglalás Mindkét vizsgálati módszer alkalmas a BCDP tartalom meghatározására Adszorpciós kapacitást kedvezően befolyásolja: etanolos kondicionálás adalékanyagok alkalmazása vastagság csökkentése A két módszer közül az ibuprofennel folytatott vizsgálat a kedvezőbb, mivel a fajlagosan megkötött adszorbeátum mennyisége több, mint háromszor nagyobbnak adódott

14 Köszönetnyilvánítás CD-filter konzorcium tagjai: Cyclolab Ciklodextrin Kutató-fejlesztő Kft Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft ELTE Környezettudományi Kooperációs Kutató Központ BME Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudomány Tanszék Organica Technológiák Zrt. A kutatások anyagi hátterét az NFÜ TECH_08-A4/ számú projekt biztosította.

Hasonló dokumentumok

Műszálas alapú biofilm hordozók fiziko-kémiai jellemzése és alkalmazása szennyvíztisztítási célokra

Műszálas alapú biofilm hordozók fiziko-kémiai jellemzése és alkalmazása szennyvíztisztítási célokra ELTE TTK Környezettudományi Doktori Iskola Doktori beszámoló nap 2012. június 4. Jurecska Laura Témavezető: