<p>W ostatnich badaniach naukowych pojawiły się istotne informacje dotyczące wykorzystania biocharu, pozyskiwanego z łuski <italic>Funtumia elastica</italic>, jako efektywnego i ekonomicznego adsorbentu do usuwania sulfametoksazolu (SMX) z wód odpadowych. Badania te dostarczają nowych, istotnych informacji na temat potencjalnych zastosowań tej substancji czynnej w praktyce klinicznej oraz ochronie środowiska.</p>
<h2>Opis badania i jego cel</h2>
<p>Celem badania było opracowanie biocharu (FHB) z łuski <italic>Funtumia elastica</italic> poprzez proces pirolizy oraz dalsza modyfikacja biocharu za pomocą nanopartkuł tlenku cynku (ZnONPs), tworząc nanokompozyt (FBZC). Badano właściwości przeciwutleniające i antybakteryjne FBZC oraz FHB, a także ich zdolność do adsorpcji sulfametoksazolu z wód odpadowych.</p>
<h2>Wyniki badania</h2>
<h3>Charakterystyka adsorbentów</h3>
<p>Badania wykazały, że zdolności adsorpcyjne FBZC i FHB wyniosły odpowiednio 59,34 mg g<sup>−1</sup> i 26,18 mg g<sup>−1</sup> w przypadku jednowarstwowej adsorpcji SMX. Analiza morfologii powierzchni i chemicznych grup funkcyjnych adsorbentów została przeprowadzona za pomocą technik SEM i FTIR. Powierzchnia FHB wykazała liczne mikroskopijne pory, co zwiększa jej zdolności adsorpcyjne.</p>
<h3>Modele kinetyczne i izotermiczne</h3>
<p>Wyniki analizy kinetycznej sugerują, że dane eksperymentalne dla FHB i FBZC najlepiej pasują do modelu pseudo-pierwszego rzędu oraz modelu Elovicha. Z kolei dane dotyczące równowagi dla FHB i FBZC najlepiej opisują modele Freundlicha i Langmuira, co wskazuje na różne mechanizmy adsorpcji.</p>
<h3>Wpływ pH, dawki i czasu kontaktu</h3>
<p>Optymalne warunki dla adsorpcji SMX obejmują pH 6, dawkę 0,05 g oraz czas kontaktu 120 minut. Badania wykazały, że zwiększenie pH od 1 do 6 poprawia zdolność adsorpcyjną, natomiast dalszy wzrost pH prowadzi do jej spadku. Również, zwiększenie dawki adsorbentu poprawia efektywność usuwania SMX, jednak nadmierna dawka może prowadzić do zjawiska aglomeracji, co obniża zdolności adsorpcyjne.</p>
<h3>Usuwanie SMX z rzeczywistych ścieków</h3>
<p>Badania przeprowadzone na rzeczywistych próbkach ścieków z rzeki Umgeni w Południowej Afryce wykazały, że FBZC skutecznie usunął SMX, osiągając 100% eliminacji wstępnej. Po dodaniu do próbki ścieków, stężenie SMX zmniejszyło się o 87,73% dla WEI, 93,67% dla MUR, 62,16% dla WEO oraz 95,05% dla BLN.</p>
<h2>Dyskusja nad wynikami</h2>
<h3>Mechanizm adsorpcji</h3>
<p>W badaniach wykazano, że usuwanie SMX z wody przez FBZC odbywa się głównie dzięki interakcjom elektrostatycznym oraz oddziaływaniom π-π. Wzrost powierzchni i objętości porów FBZC może wspierać zatrzymywanie SMX w porach, co potwierdzają wyniki analizy SEM.</p>
<h3>Właściwości przeciwutleniające i antybakteryjne</h3>
<p>FBZC wykazał również właściwości przeciwutleniające, a jego aktywność antybakteryjna była znacznie wyższa niż w przypadku FHB. Wyniki sugerują, że modyfikacja biocharu nanopartkułami ZnO poprawia jego skuteczność w eliminacji patogenów.</p>
<h2>Podsumowanie i wnioski</h2>
<p>Badania potwierdzają, że biochar z łuski <italic>Funtumia elastica</italic>, modyfikowany nanopartkułami ZnO, jest obiecującym materiałem do usuwania sulfametoksazolu z wód odpadowych. Oferuje on nie tylko efektywność w usuwaniu zanieczyszczeń, ale także właściwości antybakteryjne i przeciwutleniające, co czyni go wartościowym narzędziem w praktyce ochrony środowiska.</p>
Bibliografia
Amaku James Friday and Mtunzi Fanyana M.. Functional ZnONPs‐modified biochar derived from
