ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКАЯ ДЕГРАДАЦИЯ ПАРАЦЕТАМОЛА В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ СТОЧНЫХ ВОДАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАГНИТНОГО ПОЛИМЕРНОГО НАНОКОМПОЗИТА
Ключевые слова:
Парацетамол, NAPQI, фотокатализ, Fe₃O₄/PPE-1, магнитный нанокомпозит, сточные воды, экологический рискАннотация
В работе исследована фотокаталитическая деградация парацетамола в фармацевтических сточных водах с использованием магнитного полимерного нанокомпозита. Установлено, что трансформация парацетамола в метаболит N-ацетил-п-бензохинонимин (NAPQI) и его токсичные продукты (п-бензохинон и гидроксилированные соединения) усиливают окислительный стресс и риск биоаккумуляции в водных экосистемах. Fe₃O₄/PPE-1 под УФ-излучением (λ=365 нм) за 160 минут разлагает парацетамол с эффективностью 85±5%, сохраняя 90% активности после 5 циклов благодаря магнитным свойствам. Исследование предлагает новый подход к устойчивой очистке сточных вод и демонстрирует потенциал использования солнечных ресурсов в соответствии со стратегией «Зеленой Экономики» Узбекистана.
Библиографические ссылки
Samal K, Mahapatra S, Hibzur Ali M. Pharmaceutical wastewater as Emerging Contaminants (EC): Treatment technologies, impact on environment and human health. Energy Nexus. 2022 Jun 16;6:100076.
Zenker A, Cicero MR, Prestinaci F, Bottoni P, Carere M. Bioaccumulation and biomagnification potential of pharmaceuticals with a focus to the aquatic environment. J Environ Manage. 2014 Jan 15;133:378–87.
PF-16-сон 30.01.2025. “O‘zbekiston-2030” strategiyasini “Atrof-muhitni asrash va “yashil iqtisodiyot” yilida amalga oshirishga oid davlat dasturi to‘g‘risida [Internet]. [cited 2025 Mar 18]. Available from: https://lex.uz/uz/docs/-7369703
Eshtursunov D, Inkhonova A, Botirov S, Fayzullayev Y, Bekchanov D, Mukhamediev M. Removal of Rhodamine B from Wastewater by Adsorption using Iron Oxide-Polymer Composite Material. Asian J Chem. 2024;36(1):32–6.
Jiang X, Zhu B, Zhu M. An overview on the recycling of waste poly(vinyl chloride). Green Chem. 2023 Sep 18;25(18):6971–7025.
Gilbert M, Patrick S. Chapter 13 - Poly(Vinyl Chloride). In: Gilbert M, editor. Brydson’s Plastics Materials (Eighth Edition) [Internet]. Butterworth-Heinemann; 2017 [cited 2025 Jan 6]. p. 329–88. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978032335824800013X
Elgharbawy A. Poly Vinyl Chloride Additives and Applications-A Review. J Risk Anal Crisis Response [Internet]. 2022 Sep 30 [cited 2025 Jan 6];12(3). Available from: https://www.jracr.com/index.php/jracr/article/view/335
Lewandowski K, Skórczewska K. A Brief Review of Poly(Vinyl Chloride) (PVC) Recycling. Polymers. 2022 Jan;14(15):3035.
Pielichowski K, Njuguna J, Majka TM. 6 - Thermal degradation of polymers, copolymers, and blends. In: Pielichowski K, Njuguna J, Majka TM, editors. Thermal Degradation of Polymeric Materials (Second Edition) [Internet]. Elsevier; 2023 [cited 2025 Jan 6]. p. 49–147. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128230237000162
Yu J, Sun L, Ma C, Qiao Y, Yao H. Thermal degradation of PVC: A review. Waste Manag. 2016 Feb 1;48:300–14.
Lieberzeit P, Bekchanov D, Mukhamediev M. Polyvinyl chloride modifications, properties, and applications: Review. Polym Adv Technol. 2022;33(6):1809–20.
Edo GI, Ndudi W, Ali ABM, Yousif E, Zainulabdeen K, Onyibe PN, et al. Poly(vinyl chloride) (PVC): an updated review of its properties, polymerization, modification, recycling, and applications. J Mater Sci. 2024 Dec 1;59(47):21605–48.
Sarkar S, Guibal E, Quignard F, SenGupta AK. Polymer-supported metals and metal oxide nanoparticles: synthesis, characterization, and applications. J Nanoparticle Res. 2012 Jan 25;14(2):715.
Zadehnazari A. Metal oxide/polymer nanocomposites: A review on recent advances in fabrication and applications. Polym-Plast Technol Mater. 2023 Mar 24;62(5):655–700.
Alhalili Z. Metal Oxides Nanoparticles: General Structural Description, Chemical, Physical, and Biological Synthesis Methods, Role in Pesticides and Heavy Metal Removal through Wastewater Treatment. Molecules. 2023 Jan;28(7):3086.
Baig N, Kammakakam I, Falath W. Nanomaterials: a review of synthesis methods, properties, recent progress, and challenges. Mater Adv. 2021;2(6):1821–71.
Ahire SA, Bachhav AA, Pawar TB, Jagdale BS, Patil AV, Koli PB. The Augmentation of nanotechnology era: A concise review on fundamental concepts of nanotechnology and applications in material science and technology. Results Chem. 2022 Jan 1;4:100633.
Hajfathalian M, Mossburg KJ, Radaic A, Woo KE, Jonnalagadda P, Kapila Y, et al. A review of recent advances in the use of complex metal nanostructures for biomedical applications from diagnosis to treatment. WIREs Nanomedicine Nanobiotechnology. 2024;16(3):e1959.
Yaqoob AA, Parveen T, Umar K, Mohamad Ibrahim MN. Role of Nanomaterials in the Treatment of Wastewater: A Review. Water. 2020 Feb;12(2):495.
Epelle EI, Okoye PU, Roddy S, Gunes B, Okolie JA. Advances in the Applications of Nanomaterials for Wastewater Treatment. Environments. 2022 Nov;9(11):141.
Alazaiza MYD, Albahnasawi A, Ali GAM, Bashir MJK, Copty NK, Amr SSA, et al. Recent Advances of Nanoremediation Technologies for Soil and Groundwater Remediation: A Review. Water. 2021 Jan;13(16):2186.
Mathur J, Goswami P, Gupta A, Srivastava S, Minkina T, Shan S, et al. Nanomaterials for Water Remediation: An Efficient Strategy for Prevention of Metal(loid) Hazard. Water. 2022 Jan;14(24):3998.
Marchal W, De Sloovere D, Daenen M, Van Bael MK, Hardy A. Precursor Design Strategies for the Low-Temperature Synthesis of Functional Oxides: It’s All in the Chemistry. Chem – Eur J. 2020;26(42):9070–83.
Borjigin T, Schmitt M, Morlet-Savary F, Xiao P, Lalevée J. Low-Cost and Recyclable Photocatalysts: Metal Oxide/Polymer Composites Applied in the Catalytic Breakdown of Dyes. Photochem. 2022 Sep;2(3):733–51.
PubChem. Acetaminophen [Internet]. [cited 2025 Mar 18]. Available from: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/1983
Dahlin DC, Miwa GT, Lu AY, Nelson SD. N-acetyl-p-benzoquinone imine: a cytochrome P-450-mediated oxidation product of acetaminophen. Proc Natl Acad Sci. 1984 Mar;81(5):1327–31.
Bedner M, MacCrehan WA. Transformation of acetaminophen by chlorination produces the toxicants 1,4-benzoquinone and N-acetyl-p-benzoquinone imine. Environ Sci Technol. 2006 Jan 15;40(2):516–22.
Shojaie L, Alavifard H, Dara L. Chapter 5 - Cell death in acetaminophen (APAP) toxicity. In: Rumack BH, Jaeschke H, McGill MR, editors. Acetaminophen Toxicity [Internet]. Academic Press; 2025 [cited 2025 Mar 25]. p. 87–123. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780443158773000119
Nunes B, Nunes J, Soares AMVM, Figueira E, Freitas R. Toxicological effects of paracetamol on the clam Ruditapes philippinarum: exposure vs recovery. Aquat Toxicol. 2017 Nov 1;192:198–206.
Okeke ES, Ezeorba TPC, Okoye CO, Chen Y, Mao G, Feng W, et al. Environmental and health impact of unrecovered API from pharmaceutical manufacturing wastes: A review of contemporary treatment, recycling and management strategies. Sustain Chem Pharm. 2022 Dec 1;30:100865.
Mosharaf MK, Gomes RL, Cook S, Alam MS, Rasmusssen A. Wastewater reuse and pharmaceutical pollution in agriculture: Uptake, transport, accumulation and metabolism of pharmaceutical pollutants within plants. Chemosphere. 2024 Sep 1;364:143055.
Lu Q, Choi K, Nam JD, Choi HJ. Magnetic Polymer Composite Particles: Design and Magnetorheology. Polymers. 2021 Jan;13(4):512.
Mukhamediev MG, Bekchanov DZh. New Anion Exchanger Based on Polyvinyl Chloride and Its Application in Industrial Water Treatment. Russ J Appl Chem. 2019 Nov 1;92(11):1499–505.
Bekchanov D, Mukhamediev M, Inkhonova A, Eshtursunov D, Babojonova G, Rajabov O, et al. Magnetic and reusable Fe3O4/PPE-2 functional material for efficient photodegradation of organic dye. Environ Res. 2025 Mar 15;269:120911.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Научный вестник Ферганский государственный университета
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Как цитировать
Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)
- , , , , ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ АЦЕТАМИПРИДА (ПЕСТИЦИДА) НАНОЧАСТИЦАМИ PPE-1/NiO , Научный вестник Ферганский государственный университета: № 2 (2025): FarDU ilmiy xabarlari jurnali (Tabiiy fanlar)
- , , , , , ПОЛУЧЕНИЕ ИОНООБМЕННОГО МАТЕРИАЛА НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ СОДЕРЖАЩЕГО АМИНО- И ФОСФОРНЫЕ ГРУППЫ , Научный вестник Ферганский государственный университета: № 2 (2025): FarDU ilmiy xabarlari jurnali (Tabiiy fanlar)
- , , , , , ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗОТЕРМЫ СОРБЦИИ ИОНОВ CR(VI) ИЗ ИСКУССТВЕННЫХ РАСТВОРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АНИОНИТА АН-31 , Научный вестник Ферганский государственный университета: № 4 (2025): FarDU ilmiy xabarlari jurnali (Tabiiy fanlar)
- Sabohat Ibroximova, Bobirjon Qo‘chqorov , Davronbek Xoldarov, SUG‘ORILADIGAN OCH TUSLI BO‘Z TUPROQLARNING AGROKIMYOVIY XOSSALARI , Научный вестник Ферганский государственный университета: № 6 (2025): FarDU. Ilmiy xabarlar jurnali (Tabiiy fanlar)
- Davron Umarov, ROMAN JANRI HAQIDA MULOHAZALAR , Научный вестник Ферганский государственный университета: № 6 (2025): FarDu ilmiy Xabarlar jurnali (FILOLOGIYA)
- KAMOLA QODIROVA, Davron Bekchanov, Suyun Xushvaqtov, TARKIBIDA AMINO VA SULFOGURUH TUTGAN FUNKSIONAL ION ALMASHINUVCHI POLIMER MATERIALLARGA BROM IONLARINING SORBSIYASI , Научный вестник Ферганский государственный университета: № 6 (2025): FarDU. Ilmiy xabarlar jurnali (Tabiiy fanlar)
- Bobirjon Qo‘chqorov , Sabohat Ibroximova, Davronbek Xoldarov, ГЕОХИМИЯ ЩЕЛОЧНЫХ И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ В ОРОШАЕМЫХ СВЕТЛЫХ СЕРОЗЁМАХ , Научный вестник Ферганский государственный университета: № 6 (2025): FarDU. Ilmiy xabarlar jurnali (Tabiiy fanlar)