BEGIN:VCALENDAR VERSION:2.0 PRODID:-//TUC//Events//EN CALSCALE:GREGORIAN BEGIN:VTIMEZONE TZID:Europe/Athens TZNAME:EEST DTSTART:19700329T030000 RRULE:FREQ=YEARLY;BYDAY=-1SU;BYMONTH=3 BEGIN:STANDARD TZOFFSETFROM:+0200 TZOFFSETTO:+0300 TZNAME:EET DTSTART:19701025T040000 RRULE:FREQ=YEARLY;BYDAY=-1SU;BYMONTH=10 END:STANDARD END:VTIMEZONE BEGIN:VEVENT CREATED:20250109T111406Z LAST-MODIFIED:20250109T111406Z DTSTAMP:20260418T141037Z UID:1776510637@tuc.gr SUMMARY:Παρουσίαση Διδακτορικής Διατριβής κ. Αικατερίνης Δρόσου - Σχολή ΧΗΜΗΠΕΡ LOCATION: DESCRIPTION:https://www.chenveng.tuc.gr/el/nea/i merologio-paroysiaseon?tx_tucevents2 _tuceventsdisplay%5Baction%5D=show&t x_tucevents2_tuceventsdisplay%5Bcont roller%5D=Event&tx_tucevents2_tuceve ntsdisplay%5Bevent%5D=7449&cHash=41c 9a63923f8f845f08fd27fbdaee3d0\nΌνομα τεπώνυμο Υποψήφιου ΔΙδάκτορα: Αικατε ρίνη Δρόσου\n Α.Μ.: 2009057173\n Ημε ρομηνία Παρουσίασης: 27-1-2025\n Ώρα :12:00\n Αίθουσα: Διαδικτυακά (https ://us04web.zoom.us/j/79702691258)\n Θέμα Δ.Δ «Σύνθεση φωτοκαταλυτών και φωτοχημικές διεργασίες για την απομά κρυνση οργανικών ρύπων στην υδατική φάση»\n Title PhD “Photocatalyst syn thesis and photochemical processes f or the removal of organic pollutants in aqueous phase.”\n  \n Επιβλέπων: Νικόλαος Ξεκουκουλωτάκης\n Επταμελή ς Εξεταστική Επιτροπή:\n \nΝικόλαος Ξεκουκουλωτάκης\n \nΔιονύσιος Μαντζα βίνος\n \nΜιχαήλ Κονσολάκης\n \nΕυάγ γελος Διαμαντόπουλος\n \nΝικόλαος Κα λογεράκης\n \nΙωάννης Κωνσταντίνου\n \nΔέσπω Φάττα-Κάσινου\n  \n Περίληψ η:\n Στις μέρες μας, οι οργανικοί ρύ ποι αναδυόμενου ενδιαφέροντος (EOCs) απελευθερώνονται στο υδάτινο περιβά λλον λόγω  κυρίως της ατελούς επεξερ γασίας τους από τις μονάδες επεξεργα σίας λυμάτων. Στην παρούσα διδακτορι κή διατριβή μελετήθηκε η απομάκρυνση και η διάσπαση οργανικών ρύπων αναδ υόμενου ενδιαφέροντος και συγκεκριμέ να φαρμακευτικών σκευασμάτων ευρείας συνταγογράφησης σε υδατικά διαλύματ α. Για τον σκοπό αυτό  χρησιμοποιήθη καν  προηγμένες  μέθοδοι οξείδωσης κ αι συγκεκριμένα οι διεργασίες UVC, U VC/H2O2 και UVC/PC καθώς και η διεργ ασία της προσρόφησης με χρήση καινοτ όμων προσροφητικών υλικών.\n Αρχικά, μελετήθηκε η φωτοχημική διάσπαση το υ αντικαταθλιπτικού,σερτραλίνη και τ ου αντιικού, ακυκλοβίρη, σε υδατικές μήτρες υπό την επίδραση της UVC ακτ ινοβολίας. Αρχικά, υπολογίστηκε ο μο ριακός συντελεστής απορρόφησης της σ ερτραλίνης και της ακυκλοβίρης στα 2 54 nm και βρέθηκε 444±65 L‧mol–1‧cm– 1 και (1.36±0.02) ×104 L‧mol–1‧cm–1, αντίστοιχα, σε τιμές pH που κυμαίνο νταν από 4.0 έως 9.0. Στη συνέχεια, διερευνήθηκε  η διάσπαση της σερτραλ ίνης και της ακυκλοβίρης υπό την επί δραση UVC ακτινοβολίας παρουσία υπερ οξειδίου του υδρογόνου, H2O2 (δηλ. U VC/H2O2) ή υπερθειικών ιόντων, S2O82 - (δηλ. UVC/PS). Μελετήθηκαν αρκετές παράμετροι, όπως οι αρχικές συγκεντ ρώσεις των οξειδωτικών, το pH του δι αλύματος και η σύνθεση της υδατικής μήτρας (τα πειράματα πραγματοποιήθηκ αν σε υπερκάθαρο νερό, σε υδατικά φω σφορικά ρυθμιστικά διαλύματα, σε υγρ ά απόβλητα, καθώς και σε συνθετικά φ ρέσκα και υδρολυμένα ανθρώπινα ούρα) . Στη μελέτη της σερτραλίνης, παρατη ρήθηκε ότι η φωτοχημική διάσπασή της , σε όλες τις υδατικές μήτρες, ακολο υθούσε κινητική ψευδο-πρώτης τάξης. Επιπλέον, οι φαινόμενες σταθερές ψευ δo-πρώτης τάξης που παρατηρήθηκαν στ ις διεργασίες UVC/H2O2 και UVC/PS βρ έθηκαν να είναι μία έως τρεις τάξεις μεγέθους μεγαλύτερες από την αντίστ οιχη σταθερά στη διαδικασία UVC. Στη ν φωτοχημική διασπάση της ακυκλοβίρη ς παρουσία Η2Ο2, η κινητική μεταβάλλ εται από ψευδο-μηδενικής τάξης (για [Η2Ο2]0 < 5.0 mM) σε κινητική ψευ δο-πρώτης τάξης (για 7.5 mM < [Η2 Ο2]0 < 50 mM) ενώ παρουσία PS, η διάσπαση του αντιικού ακολουθεί κινη τική  ψευδο-μηδενικής τάξης. Η διεργ ασία UVC/PS βρέθηκε να είναι, και γι α τις δύο ουσίες, πιο αποτελεσματική από τη διαδικασία UVC/H2O2, είτε σε υδατικά φωσφορικά ρυθμιστικά διαλύμ ατα είτε σε λύματα. Ωστόσο, και οι δ ύο διαδικασίες κατέληξαν σε μερική α νοργανοποίηση των υπό μελέτη ουσιών μετά από παρατεταμένη ακτινοβόληση. Επιπλέον, στη διαδικασία UVC/H2O2, β ρέθηκε μια βέλτιστη συγκέντρωση H2O2 πέρα ​​από την οποία δεν παρατηρήθη κε πρόσθετη βελτίωση στην απόδοση τη ς διεργασίας. Αντίθετα, η διαδικασία UVC/PS έδειξε μια σχεδόν γραμμική α ύξηση στην απόδοση, με την αύξηση τη ς συγκέντρωση του PS (εντός του εύρο υς των συγκεντρώσεων PS που εξετάστη καν στην παρούσα μελέτη).Το pH του δ ιαλύματος (στην περιοχή από 6.0 έως 9.0 για τη σερτραλίνη και στην περιο χή από 4.0 έως 9.0 για την ακυκλοβίρ η) είχε σχετικά αμελητέα επίδραση στ ην απόδοση και των δύο διεργασιών. Σ ε συνθετικές μήτρες ούρων, αν και ο ρυθμός αντίδρασης μειώθηκε, η φωτοχη μική διάσπαση της σερτραλίνης και τη ς ακυκλοβίρης πραγματοποιήθηκε σε αρ κετά ικανοποιητικό βαθμό. Επιπλέον, οι υπολογισμοί της ηλεκτρικής ενέργε ιας ανά τάξη μεγέθους και του αντίστ οιχου κόστους έδειξαν ότι και οι δύο διαδικασίες, UVC/H2O2 και UVC/PS, ε ίναι οικονομικά αποδοτικές και κατάλ ληλες για εφαρμογές μεγάλης κλίμακας .\n Στη συνέχεια, παρασκευάστηκε  οξ είδιο του γραφίτη, χρησιμοποιώντας τ ην τροποποιημένη μέθοδο Hummers, για την απομάκρυνση των αντικαταθλιπτικ ών σερτραλίνη και σιταλοπράμη από υδ ατικά διαλύματα. Διάφορες τεχνικές χ αρακτηρισμού, συμπεριλαμβανομένων τω ν BET, XRD, XPS, φασματοσκοπίας Rama n, FTIR και στοιχειακής ανάλυσης, χρ ησιμοποιήθηκαν για να επιτευχθεί ο φ υσικοχημικός και δομικός χαρακτηρισμ ός του υλικού που παρασκευάστηκε. Το οξείδιο του γραφίτη επέδειξε υψηλή προσροφητική ικανότητα συγκριτικά με έναν εμπορικά διαθέσιμο ενεργό άνθρ ακα, με τιμές 245.1 μmol‧g-1 για τη σερτραλίνη και 206.9 μmol‧g-1 για τη σιταλοπράμη, στους 25 °C μετά από 6 ώρες χρόνου επαφής. Στη συνέχεια, δ ιεξήχθησαν πειράματα σε συνθήκες ισο ρροπίας μελετώντας την επίδραση διαφ όρων παραμέτρων, όπως είναι το pH το υ διαλύματος, η σύσταση της υδατικής μήτρας και η ιοντική ισχύς. Η κινητ ική μελέτη έδειξε ότι το κινητικό μο ντέλο ψευδο-δεύτερης τάξης, στη μη-γ ραμμική μορφή του, προσομοίωσε καλύτ ερα την προσρόφηση της σερτραλίνης κ αι της σιταλοπράμης σε οξείδιο του γ ραφίτη. Οι ισόθερμες προσρόφησης ανα λύθηκαν χρησιμοποιώντας τα μοντέλα L angmuir και Freundlich, τόσο σε γραμ μική όσο και σε μη γραμμική μορφή, σ ε θερμοκρασίες 10, 25 και 40°C. Διαπ ιστώθηκε ότι η μη γραμμική μορφή του μοντέλου Langmuir περιγράφει αποτελ εσματικά τις ισόθερμες προσρόφησης κ αι για τις δύο ουσίες. Επιπλέον, πρα γματοποιήθηκε θερμοδυναμική μελέτη κ αι ο υπολογισμός της ελεύθερης ενέργ ειας, της ενθαλπίας και της εντροπία ς (ΔG°, ΔH° και ΔS°). Οι θερμοδυναμι κές παράμετροι έδειξαν ότι η προσρόφ ηση των αντικαταθλιπτικών σερτραλίνη και σιταλοπράμη είναι μία αυθόρμητη και ενδόθερμη διεργασία, για θερμοκ ρασιακό εύρος από 10 έως 40°C.\n  \n Abstract:\n In our days, emerging o rganic contaminants (EOCs) are relea sed into aquatic environments mainly due to their incomplete removal in wastewater treatment plants.\n The p resent thesis focuses on the removal and degradation of organic pollutan ts of emerging concern - specificall y widely prescribed pharmaceuticals- in aqueous solutions. This is achie ved through the application of advan ced oxidation methods and adsorption processes using innovative adsorben t materials.\n Initially, we investi gated the photochemical degradation of commonly prescribed pharmaceutica ls, the antidepressant namely sertra line and the antiviral, namely acycl ovir, in aqueous matrices, under UVC irradiation. The molar absorption c oefficient of sertraline and acyclov ir at 254 nm and various pH values i n the range from 4.0 to 9.0 was 444± 65 L‧mol–1‧cm–1 and (1.36±0.02) ×104 L‧mol–1‧cm–1, respectively. Next, w e investigated the photochemical deg radation of sertraline and acyclovir under UVC radiation in the presence of hydrogen peroxide, H2O2 (i.e., U VC/H2O2) or persulfate ions, S2O82−  (i.e., UVC/PS). Several parameters w ere studied, such as the initial oxi dants concentration, the solution pH , and the composition of the aqueous matrices (experiments were carried out in ultrapure water, in aqueous p hosphate buffers, in synthetic waste water, as well as in synthetic fresh and hydrolyzed human urine). In the case of sertraline, it was observed that its photochemical degradation in all aqueous matrices followed pse udo-first-order kinetics. Additional ly, the pseudo-first-order rate cons tants observed in the UVC/H2O2 and U VC/PS processes were found to be one to three orders of magnitude higher than the corresponding rate constan t in the UVC process. In the photoch emical degradation of acyclovir, in the presence of hydrogen peroxide (H ₂O₂), the kinetics varied from pseud o-zero-order kinetics when the initi al concentration was below 5.0 mM, t o pseudo-first-order kinetics when t he initial concentration of H₂O₂ was between 7.5 mM and 50 mM. In contra st, in the presence of PS, the photo chemical degradation of antiviral ex hibited pseudo-zero-order kinetics. For both substances, the UVC/PS proc ess was more efficient than the UVC/ H2O2 process, either in aqueous phos phate buffer solutions or in wastewa ter, despite the comparable reactivi ty of sertraline and acyclovir towar ds hydroxyl and sulfate radicals. Ho wever, both processes resulted in pa rtial mineralization of the compound s after prolonged irradiation. Moreo ver, in the UVC/H2O2 process, there was an optimal concentration of H2O2 beyond which no additional improvem ent in process performance was obser ved. In contrast, the UVC/PS process demonstrated a nearly linear increa se in treatment efficiency as the co ncentration of PS increased, at leas t within the range of PS concentrati ons examined in the present study. S olution pH (in the range from 6.0 to 9.0 for sertraline, and in the rang e of 4.0 to 9.0 for acyclovir) had a relatively negligible effect on tre atment performance for both processe s. In synthetic urine matrices, alth ough the reaction rate decreased, th e photochemical degradation of sertr aline and acyclovir occurred to a sa tisfactory extent. Furthermore, the calculations of electrical energy pe r order and the associated costs ind icated that both the UVC/H2O2 and UV C/PS processes were cost-effective a nd suitable for large-scale applicat ions.\n A relatively novel material, graphite oxide, was prepared using a modified Hummers method for the re moval of the antidepressant sertrali ne and citalopram from aqueous solut ions. Various characterization techn iques, including BET, XRD, XPS, Rama n spectroscopy, FTIR, and elemental analysis, were employed to achieve t he physicochemical and structural ch aracterization of the composite mate rial. Graphite oxide demonstrated a high adsorption capacity compared to commercially available activated ca rbon, achieving adsorption values of 245.1 μmol·g-1 for sertraline and 2 06.9 μmol·g-1 for citalopram, at 25 ° C after 6 hours of contact time. E quilibrium experiments were conducte d to study the effects of various pa rameters, such as the solution's pH, the water matrix's composition, and ionic strength. The kinetic study i ndicated that the non-linear form of the pseudo-second-order model best described the adsorption of sertrali ne and citalopram on graphite oxide. The adsorption isotherms were analy zed using both the Langmuir and Freu ndlich models, in both linear and no n-linear forms, at temperatures of 1 0, 25, and 40°C. It was found that t he non-linear form of the Langmuir m odel effectively describes the adsor ption isotherms for both substances. Additionally, a thermodynamic study was conducted to calculate the para meters of free energy, enthalpy, and entropy (ΔG°, ΔH°, and ΔS°). The th ermodynamic parameters indicated tha t the adsorption process of antidepr essants was spontaneous and endother mic within the temperature range of 10-40°C.\n STATUS:CONFIRMED ORGANIZER;RSVP=FALSE;CN=TUC;CUTYPE=TUC:mailto:webmaster@tuc.gr DTSTART:20250127T120000 DTEND:20250127T130000 TRANSP:OPAQUE CLASS:DEFAULT END:VEVENT END:VCALENDAR