Адсорбция карбамазепина льняной кострой

Агабабаи, А.; Бабу Боругадда, В.; Далай, А.; Хуэй Ниу, С. Исследование адсорбции карбамазепина адсорбентами, полученными из льняной стружки: кинетика, механизмы и десорбция. Химико-технологические исследования и проектирование Chem. Eng. Res. Des. 2023,189,(3) 138-155, DOI: 10.1016 / j.cherd.2022.11.008

Карбамазепин (CBZ), фармацевтическое средство, используемое при лечении эпилепсии, некоторых заболеваний или симптомов, таких как алкоголизм, абстиненция от опиатов и депрессия. К сожалению, этот препарат часто обнаруживается в реках и поверхностных водах, что вызывает озабоченность по поводу его воздействия на окружающую среду. Кэтрин Ниу, профессор Инженерного колледжа Университета Саскачевана в Канаде для удаления CBZ из моделируемых сточных вод использовали адсорбенты на основе гидроуглей, полученных из льняной костры и активированных паром. В качестве метода контроля и диагностики использовали рентгеновские фотоэлектронные спектры и анализ спектроскопии тонкой структуры с ближним поглощением рентгеновского излучения (NEXAFS)

Результаты, полученные в этой работе, показывают, что π-π электронодонорно-акцепторное взаимодействие может играть важную роль в механизме адсорбции CBZ на вышеупомянутых адсорбентах. Гидрофобное взаимодействие также способствовало, в то время как роль водородных связей и электростатического притяжения между CBZ и адсорбентами с противоположными зарядами незначительна. Заполнение пор также может способствовать способности льняной стружки действовать как адсорбенты.

Результаты спектрального анализа доказывают, что механизм адсорбции π-π электронодонорно-акцепторного взаимодействия может играть важную роль в адсорбции CBZ на вышеупомянутых адсорбентах. Методы спектроскопии могут предоставить информацию, которая поможет понять механизмы адсорбции. Канадский источник света (CLS) был необходим для того, чтобы использовать анализ спектроскопии ближнего края рентгеновского поглощения тонкой структуры (NEXAFS). Без этого источника энергии рентгеновского излучения было бы недостаточно для завершения этого анализа. 

Эта работа фактически предоставила подробные доказательства того, что π-π электронодонорно-акцепторное взаимодействие может играть решающую роль в механизме адсорбции CBZ на вышеупомянутых адсорбентах. Этот механизм может также действовать и в отношении других подобных фармацевтических молекулярных структур. Данная научная работа может быть использована для обнаружения других фармацевтических препаратов, подобных карбамазепину, в воде или в земле после растворения образцов земли в воде. 

Изучая сорбенты, исследователи столкнулись с трудностями при эффективной десорбции адсорбированного карбамазепина из загруженных адсорбентов. Это ограничивает регенерацию адсорбентов для повторного использования. Если регенерировать льняные адсорбенты не удастся, они будут иметь лишь одноразовое, то есть ограниченное применение. Кроме того, необходимо найти способ уменьшить использование кислоты и тепловой энергии в процессе разработки адсорбентов. 

В случае успеха может быть налажено сотрудничество с промышленными партнерами для разработки пилотного или промышленного процесса очистки воды.