Improved degradation of etodolac in the presence of core-shell ZnFe2O4/SiO2/TiO2 magnetic photocatalyst
Abstrakt
In the present study, susceptibility to photocatalytic degradation of etodolac, 1,8-diethyl-1,3,4,9 – tetrahydro pyran - [3,4-b] indole-1-acetic acid, which is a non-steroidal anti-inflammatory drug frequently detected in an aqueous environment, was for the first time investigated. The obtained p-type TiO2-based photocatalyst coupled with zinc ferrite nanoparticles in a core-shell structure improves the separation and recovery of nanosized TiO2 photocatalyst. The characterization of ZnFe2O4/SiO2/TiO2, including XRD, XPS, TEM, BET, DR/UV-Vis, impedance spectroscopy and photocatalytic analysis, showed that magnetic photocatalyst containing anatase phase revealed markedly improved etodolac decomposition and mineralization measured as TOC removal compared to photolysis reaction. The effect of irradiation and pH range on photocatalytic decomposition of etodolac was studied. The most efficient degradation of etodolac was observed under simulated solar light for a core-shell ZnFe2O4/SiO2/TiO2 magnetic photocatalyst at pH above 4 (pKa=4.7) and below 7. The irradiation of etodolac solution in a broader light range revealed a synergetic effect on its photodegradation performance. After only 20 min of degradation, about 100% of etodolac was degraded. Based on the photocatalytic analysis in the presence of scavengers and HPLC analysis, the transformation intermediates and possible photodegradation pathways of etodolac were studied. It was found that ∙O2- attack on C2-C3 bond inside pyrrole ring results mostly in the hydroxylation of the molecule, which next undergoes CH2COOH detachment to give 1,9-diethyl-3,4-dihydro-pyrano[3,4-b]indol-4a-ol. The obtained compound should further undergo subsequent hydropyran and pyrrole ring breaking to give a family of benzene derivatives.
Cytowania
-
3 7
CrossRef
-
0
Web of Science
-
3 7
Scopus
Autorzy (6)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- Licencja
- otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach
- Opublikowano w:
-
SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT
nr 724,
strony 1 - 12,
ISSN: 0048-9697 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2020
- Opis bibliograficzny:
- Mrotek E., Dudziak S., Malinowska I., Pelczarski D., Ryżyńska Z., Zielińska-Jurek A.: Improved degradation of etodolac in the presence of core-shell ZnFe2O4/SiO2/TiO2 magnetic photocatalyst// SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT -Vol. 724, (2020), s.1-12
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1016/j.scitotenv.2020.138167
- Bibliografia: test
-
- Abdel-Wahab, A.M., Al-Shirbini, A.S., Mohamed, O., Nasr, O., 2017. Journal of Photochem- istry and Photobiology A:Chemistry 347, 186-198. otwiera się w nowej karcie
- Afsah, E.M., Fadda, A.A., Bondock, S., Hammouda, M.M., 2015. Zeitschrift Fur Naturforsch, Sect. B Journal of Chemical Sciences 70, 385-391. otwiera się w nowej karcie
- Amtout, A., Leonelli, R., 1995. Phys. Rev. B 51, 6842. otwiera się w nowej karcie
- Babu, R., Kelkar, S., Kashid, V., Achary, S., Salunke, H., Gupta, N., 2014. RSC Adv. 4, 33435-33445. otwiera się w nowej karcie
- Brocks, D.R., Jamali, F., 1994. Etodolac clinical pharmacokinetics. Clin. Pharmacokinet. 26, 259-274. otwiera się w nowej karcie
- Conrado, J., Fresno, F., Hernandez-Alonso, M., Portela, R., 2013. Green Energy and Technol- ogy. Springer. otwiera się w nowej karcie
- Farner Budarz, J., Turolla, A., Piasecki, A.F., Bottero, J.Y., Antonelli, M., Wiesner, M.R., 2017. Langmuir 33, 2770. otwiera się w nowej karcie
- Folli, A., Pochard, I., Nonat, A., Jakobsen, U.H., Shepherd, A.M., Macphee, D.E., 2010. J. Am. Ceram. Soc. 93, 3360-3369. otwiera się w nowej karcie
- Gadade, D., Pekamwar, S., LahotI, S.R., PatnI, S.D., Sarode, M.C., 2017. Marmara Pharma- ceutical Journal 21, 78-88. otwiera się w nowej karcie
- Gambarotti, C., Melone, L., Punta, C., 2012. Semiconductors in Organic Photosynthesis, Ar- tificial Photosynthesis February 24th. otwiera się w nowej karcie
- Guillard, C., Puzenat, E., Lachheb, H., Houas, A., Herrmann, J.-M., 2005. International Jour- nal of Photoenergy 7, 1. otwiera się w nowej karcie
- Guzela, E.Y., Cevika, F., Daglioglu, N., 2019. Human and Ecological Risk Assessment: An In- ternational Journal 25, 1980-1995. otwiera się w nowej karcie
- Hoshina, K., Horiyama, S., Matsunaga, H., Haginaka, J., 2011. J. Pharm. Biomed. Anal. 55, 916-922. otwiera się w nowej karcie
- Howard, P.H., Muir, D.C.G., 2011. Environmental Science & Technology 45, 6938-6946. otwiera się w nowej karcie
- Iesce, M., Cermola, F., Temussi, F., 2005. Curr. Org. Chem. 9, 109-139. otwiera się w nowej karcie
- Kanakaraju, D., Glass, B.D., Oelgemöller, M., 2018. J. Environ. Manag. 219, 189-207. otwiera się w nowej karcie
- Kurian, J., Mathew, M.J., 2018. J. Magn. Magn. Mater. 451, 121. Lee, Y.J., Padula, J., Lee, H., 1988. J. Pharm. Sci. 60, 1193-1196.
- Lee, S.A., Choo, K.H., Lee, C.H., Lee, H.I., Hyeon, T., Choi, W., Kwon, H.H., 2001. Ind. Eng. Chem. Res. 40, 1712-1719. otwiera się w nowej karcie
- Lee, J.S., Cha, J.M., Yoon, H.Y., Lee, J.K., Kim, Y.K., 2015. Sci. Rep. 5.
- Liu, Y., Tourbin, M., Lachaize, S., Guiraud, P., 2013. Chemosphere 92, 681-687. otwiera się w nowej karcie
- Mansour, S.A., 2019. Ceram. Int. 45, 2893-2898. otwiera się w nowej karcie
- Martra, G., 2000. Applied Catalysis A. General 200, 275-285. otwiera się w nowej karcie
- Mascolo, M.C., Pei, Y., Ring, T.A., 2013. Materials 6, 5549. otwiera się w nowej karcie
- Mateo, C.A., Urrutia, A., Rodríguez, J.G., Fonseca, I., Cano, F.H., 1996. J. Org. Chem. 61, 810-812. otwiera się w nowej karcie
- Mathew, S., Kumar Prasad, A., Benoy, T., 2012. J. Fluoresc. 22, 1563-1569. otwiera się w nowej karcie
- McClay, K., Boss, C., Keresztes, I., Steffan, R.J., 2005. Appl. Environ. Microbiol. 71, 5476-5483. otwiera się w nowej karcie
- Meichtry, J.M., Quici, N., Mailhot, G., Litter, M.I., 2011. Applied Catalysis B Environmental 102, 555-562. otwiera się w nowej karcie
- Meng, X., Zhuang, Y., Tang, H., Lu, C., 2018. J. Alloys Compd. 761, 15-23. otwiera się w nowej karcie
- Mishra, Priti, Patnaik, Sulagna, Parida, Kulamani, 2019. Catalysis Science & Technology https://doi.org/10.1039/C8CY02462F. otwiera się w nowej karcie
- Mozaffari, M., Eghbali Arani, M., Amighian, J., 2010. J. Magn. Magn. Mater. 322, 3240. Nowotny, M., Bogdanoff, P., Dittrich, T., Fiechter, S., Fujishima, A., Tributsch, H., 2010. Mater. Lett. 64, 928-930.
- Ohno, T., Sarukawa, K., Tokieda, K., Matsumura, M.J., 2001. J. Catal. 203, 82-86. otwiera się w nowej karcie
- Ohtani, B., 2010. J Photochem Photobiol C: Photochem Rev 11, 157-178. otwiera się w nowej karcie
- Ohtani, B., Ogawa, Y., Nishimoto, S., 1997. J. Phys. Chem. B 5647, 3746-3752. otwiera się w nowej karcie
- Passananti, M., Lavorgna, M., Iesce, M.R., DellaGreca, M., Brigante, M., Criscuolo, E., Cermola, F., Isidori, M., 2015. Sci. Total Environ. 518-519, 258-265. otwiera się w nowej karcie
- Pérez-López, G., Ramírez-López, R., Viveros, T., 2018. Catal. Today 305, 182-191. Porter, J.F., Li, Y.G., Chan, C.K., 1995. J. Mater. Sci. 34, 1523. Saxena, D., Damale, S., Datar, A., 2016. Int J Pharm Pharm Sci 8, 127-135. otwiera się w nowej karcie
- Schütze, M., Herrmann, H., 2004. Phys. Chem. Chem. Phys. 965-971. otwiera się w nowej karcie
- Scribner, L.L., 1990. The Measurement and Correction of Electrolyte Resistance in Electro- chemical Tests. ASTM International. otwiera się w nowej karcie
- Shanmugavani, A., Kalai Selvan, R., Layek, S., Sanjeeviraja, C., 2014. J. Magn. Magn. Mater. 354, 363. otwiera się w nowej karcie
- Tang, H., Levy, F., Berger, H., Schmid, P.E., 1995. Phys. Rev. B 52, 7771. Tehrani, F.S., Daadmehr, V., Rezakhani, A.T., Akbarnejad, R.H., Gholipour, S., 2012. J. Supercond. Nov. Magn. 25, 2443-2455.
- Teimouri, M., Husain, S.W., Saber-Tehrani, M., Aberoomand-Azar, P., 2019. Sep. Sci. Technol. 54. otwiera się w nowej karcie
- Temussi, F., Cermola, F., DellaGreca, M., Iesce, M.R., Passananti, P., Previtera, L., Zarrelli, A., 2011. J. Pharm. Biomed. Anal. 56, 678-683. otwiera się w nowej karcie
- Tomita, K., Kawano, M., 1993. Rep. Fac. Sci. Kagoshima Univ 26, 1-16.
- Valenti, T.W., Perez-Hurtado, P., Chambliss, C.K., Brooks, B.W., 2009. Environ. Toxicol. Chem. 28, 2685-2694. otwiera się w nowej karcie
- Watanabe, H., Tamura, I., Abe, R., Takanobu, H., Nakamura, A., Suzuki, T., Hirose, A., Nishimura, T., Tatarazako, N., 2016. Environ. Toxicol. Chem. 35, 996-1006. otwiera się w nowej karcie
- Xu, J., Liang, L., Zheng, H., Chi, Y.R., Tong, R., 2019. Nat. Commun. 10, 1-11. https://doi.org/ 10.1038/s41467-019-12768-4. otwiera się w nowej karcie
- Yao, C., Zeng, Q., Goya, G.F., Torres, T., Liu, J., Wu, H., Ge, M., Zeng, Y., Wang, Y., Jiang, J.Z., 2007. J. Phys. Chem. C 111, 12274. otwiera się w nowej karcie
- Zeldes, H., Livingston, R., 1971. J. Am. Chem. Soc. 93, 1082-1085. otwiera się w nowej karcie
- Zhang, Q., Gao, L., Guo, J., 2000. Appl. Catal. B Environ. 26, 207.
- Zhang, G., He, X., Nadagouda, M.N., O'Shea, K.E., Dionysiou, D.D., 2015. Water Res. 73, 353. Zhu, Y., Ding, C., Ma, G., Du, Z., 1998. J. Solid State Chem. 139, 124-127.
- Zielińska-Jurek, A., Bielan, Z., Dudziak, S., Wolak, I., Sobczak, Z., Klimczuk, T., Nowaczyk, G., Hupka, J., 2017a. Catalysts 7, 360. otwiera się w nowej karcie
- Zielińska-Jurek, A., Bielan, Z., Wysocka, I., Strychalska, J., Janczarek, M., Klimczuk, T., 2017b. J. Environ. Manag. 195, 157-165. otwiera się w nowej karcie
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 227 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Magnetically recyclable TiO2/MXene/MnFe2O4 photocatalyst for enhanced peroxymonosulphate-assisted photocatalytic degradation of carbamazepine and ibuprofen under simulated solar light
- A. Grzegórska,
- J. C. Ofoegbu,
- L. Cervera-Gabalda
- + 3 autorów
Optimization of carbamazepine photodegradation on defective TiO2-based magnetic photocatalyst
- S. Dudziak,
- Z. Bielan,
- P. Kubica
- + 1 autorów