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:20260615T230643Z UID:1781554003@tuc.gr SUMMARY:Παρουσίαση Διδακτορικής Διατριβής κ. Αικατερίνης Δρόσου - Σχολή ΧΗΜΗΠΕΡ LOCATION: DESCRIPTION:https://www.tuc.gr/el/to-polytechnei o/ilektronikes-ypiresies/imerologio/ imerologio-ekdiloseon-1?tx_tucevents 2_tuceventsdisplay%5Baction%5D=show& tx_tucevents2_tuceventsdisplay%5Bcon troller%5D=Event&tx_tucevents2_tucev entsdisplay%5Bevent%5D=7449&cHash=62 437b2714fb1bdb75cd291942b30bb3\nΌνομ ατεπώνυμο Υποψήφιου ΔΙδάκτορα: Αικατ ερίνη Δρόσου\n Α.Μ.: 2009057173\n Ημ ερομηνία Παρουσίασης: 27-1-2025\n Ώρ α:12:00\n Αίθουσα: Διαδικτυακά (http s://us04web.zoom.us/j/79702691258)\n Θέμα Δ.Δ «Σύνθεση φωτοκαταλυτών και φωτοχημικές διεργασίες για την απομ άκρυνση οργανικών ρύπων στην υδατική φάση»\n Title PhD “Photocatalyst sy nthesis and photochemical processes for the removal of organic pollutant s in aqueous phase.”\n  \n Επιβλέπων : Νικόλαος Ξεκουκουλωτάκης\n Επταμελ ής Εξεταστική Επιτροπή:\n \nΝικόλαος Ξεκουκουλωτάκης\n \nΔιονύσιος Μαντζ αβίνος\n \nΜιχαήλ Κονσολάκης\n \nΕυά γγελος Διαμαντόπουλος\n \nΝικόλαος Κ αλογεράκης\n \nΙωάννης Κωνσταντίνου\ n \nΔέσπω Φάττα-Κάσινου\n  \n Περίλη ψη:\n Στις μέρες μας, οι οργανικοί ρ ύποι αναδυόμενου ενδιαφέροντος (EOCs ) απελευθερώνονται στο υδάτινο περιβ άλλον λόγω  κυρίως της ατελούς επεξε ργασίας τους από τις μονάδες επεξεργ ασίας λυμάτων. Στην παρούσα διδακτορ ική διατριβή μελετήθηκε η απομάκρυνσ η και η διάσπαση οργανικών ρύπων ανα δυόμενου ενδιαφέροντος και συγκεκριμ ένα φαρμακευτικών σκευασμάτων ευρεία ς συνταγογράφησης σε υδατικά διαλύμα τα. Για τον σκοπό αυτό  χρησιμοποιήθ ηκαν  προηγμένες  μέθοδοι οξείδωσης και συγκεκριμένα οι διεργασίες UVC, UVC/H2O2 και UVC/PC καθώς και η διερ γασία της προσρόφησης με χρήση καινο τόμων προσροφητικών υλικών.\n Αρχικά , μελετήθηκε η φωτοχημική διάσπαση τ ου αντικαταθλιπτικού,σερτραλίνη και του αντιικού, ακυκλοβίρη, σε υδατικέ ς μήτρες υπό την επίδραση της UVC ακ τινοβολίας. Αρχικά, υπολογίστηκε ο μ οριακός συντελεστής απορρόφησης της σερτραλίνης και της ακυκλοβίρης στα 254 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 κυμαίν ονταν από 4.0 έως 9.0. Στη συνέχεια, διερευνήθηκε  η διάσπαση της σερτρα λίνης και της ακυκλοβίρης υπό την επ ίδραση UVC ακτινοβολίας παρουσία υπε ροξειδίου του υδρογόνου, H2O2 (δηλ. UVC/H2O2) ή υπερθειικών ιόντων, S2O8 2- (δηλ. UVC/PS). Μελετήθηκαν αρκετέ ς παράμετροι, όπως οι αρχικές συγκεν τρώσεις των οξειδωτικών, το pH του δ ιαλύματος και η σύνθεση της υδατικής μήτρας (τα πειράματα πραγματοποιήθη καν σε υπερκάθαρο νερό, σε υδατικά φ ωσφορικά ρυθμιστικά διαλύματα, σε υγ ρά απόβλητα, καθώς και σε συνθετικά φρέσκα και υδρολυμένα ανθρώπινα ούρα ). Στη μελέτη της σερτραλίνης, παρατ ηρήθηκε ότι η φωτοχημική διάσπασή τη ς, σε όλες τις υδατικές μήτρες, ακολ ουθούσε κινητική ψευδο-πρώτης τάξης. Επιπλέον, οι φαινόμενες σταθερές ψε υδo-πρώτης τάξης που παρατηρήθηκαν σ τις διεργασίες UVC/H2O2 και UVC/PS β ρέθηκαν να είναι μία έως τρεις τάξει ς μεγέθους μεγαλύτερες από την αντίσ τοιχη σταθερά στη διαδικασία UVC. Στ ην φωτοχημική διασπάση της ακυκλοβίρ ης παρουσία Η2Ο2, η κινητική μεταβάλ λεται από ψευδο-μηδενικής τάξης (για [Η2Ο2]0 < 5.0 mM) σε κινητική ψε υδο-πρώτης τάξης (για 7.5 mM < [Η 2Ο2]0 < 50 mM) ενώ παρουσία PS, η διάσπαση του αντιικού ακολουθεί κιν ητική  ψευδο-μηδενικής τάξης. Η διερ γασία UVC/PS βρέθηκε να είναι, και γ ια τις δύο ουσίες, πιο αποτελεσματικ ή από τη διαδικασία UVC/H2O2, είτε σ ε υδατικά φωσφορικά ρυθμιστικά διαλύ ματα είτε σε λύματα. Ωστόσο, και οι δύο διαδικασίες κατέληξαν σε μερική ανοργανοποίηση των υπό μελέτη ουσιών μετά από παρατεταμένη ακτινοβόληση. Επιπλέον, στη διαδικασία UVC/H2O2, βρέθηκε μια βέλτιστη συγκέντρωση H2O 2 πέρα ​​από την οποία δεν παρατηρήθ ηκε πρόσθετη βελτίωση στην απόδοση τ ης διεργασίας. Αντίθετα, η διαδικασί α UVC/PS έδειξε μια σχεδόν γραμμική αύξηση στην απόδοση, με την αύξηση τ ης συγκέντρωση του PS (εντός του εύρ ους των συγκεντρώσεων PS που εξετάστ ηκαν στην παρούσα μελέτη).Το pH του διαλύματος (στην περιοχή από 6.0 έως 9.0 για τη σερτραλίνη και στην περι οχή από 4.0 έως 9.0 για την ακυκλοβί ρη) είχε σχετικά αμελητέα επίδραση σ την απόδοση και των δύο διεργασιών. Σε συνθετικές μήτρες ούρων, αν και ο ρυθμός αντίδρασης μειώθηκε, η φωτοχ ημική διάσπαση της σερτραλίνης και τ ης ακυκλοβίρης πραγματοποιήθηκε σε α ρκετά ικανοποιητικό βαθμό. Επιπλέον, οι υπολογισμοί της ηλεκτρικής ενέργ ειας ανά τάξη μεγέθους και του αντίσ τοιχου κόστους έδειξαν ότι και οι δύ ο διαδικασίες, UVC/H2O2 και UVC/PS, είναι οικονομικά αποδοτικές και κατά λληλες για εφαρμογές μεγάλης κλίμακα ς.\n Στη συνέχεια, παρασκευάστηκε  ο ξείδιο του γραφίτη, χρησιμοποιώντας την τροποποιημένη μέθοδο Hummers, γι α την απομάκρυνση των αντικαταθλιπτι κών σερτραλίνη και σιταλοπράμη από υ δατικά διαλύματα. Διάφορες τεχνικές χαρακτηρισμού, συμπεριλαμβανομένων τ ων BET, XRD, XPS, φασματοσκοπίας Ram an, FTIR και στοιχειακής ανάλυσης, χ ρησιμοποιήθηκαν για να επιτευχθεί ο φυσικοχημικός και δομικός χαρακτηρισ μός του υλικού που παρασκευάστηκε. Τ ο οξείδιο του γραφίτη επέδειξε υψηλή προσροφητική ικανότητα συγκριτικά μ ε έναν εμπορικά διαθέσιμο ενεργό άνθ ρακα, με τιμές 245.1 μmol‧g-1 για τη σερτραλίνη και 206.9 μmol‧g-1 για τ η σιταλοπράμη, στους 25 °C μετά από 6 ώρες χρόνου επαφής. Στη συνέχεια, διεξήχθησαν πειράματα σε συνθήκες ισ ορροπίας μελετώντας την επίδραση δια φόρων παραμέτρων, όπως είναι το pH τ ου διαλύματος, η σύσταση της υδατική ς μήτρας και η ιοντική ισχύς. Η κινη τική μελέτη έδειξε ότι το κινητικό μ οντέλο ψευδο-δεύτερης τάξης, στη μη- γραμμική μορφή του, προσομοίωσε καλύ τερα την προσρόφηση της σερτραλίνης και της σιταλοπράμης σε οξείδιο του γραφίτη. Οι ισόθερμες προσρόφησης αν αλύθηκαν χρησιμοποιώντας τα μοντέλα Langmuir και Freundlich, τόσο σε γρα μμική όσο και σε μη γραμμική μορφή, σε θερμοκρασίες 10, 25 και 40°C. Δια πιστώθηκε ότι η μη γραμμική μορφή το υ μοντέλου Langmuir περιγράφει αποτε λεσματικά τις ισόθερμες προσρόφησης και για τις δύο ουσίες. Επιπλέον, πρ αγματοποιήθηκε θερμοδυναμική μελέτη και ο υπολογισμός της ελεύθερης ενέρ γειας, της ενθαλπίας και της εντροπί ας (ΔG°, ΔH° και ΔS°). Οι θερμοδυναμ ικές παράμετροι έδειξαν ότι η προσρό φηση των αντικαταθλιπτικών σερτραλίν η και σιταλοπράμη είναι μία αυθόρμητ η και ενδόθερμη διεργασία, για θερμο κρασιακό εύρος από 10 έως 40°C.\n  \ n Abstract:\n In our days, emerging organic contaminants (EOCs) are rele ased into aquatic environments mainl y due to their incomplete removal in wastewater treatment plants.\n The present thesis focuses on the remova l and degradation of organic polluta nts of emerging concern - specifical ly widely prescribed pharmaceuticals - in aqueous solutions. This is achi eved through the application of adva nced oxidation methods and adsorptio n processes using innovative adsorbe nt materials.\n Initially, we invest igated the photochemical degradation of commonly prescribed pharmaceutic als, the antidepressant namely sertr aline and the antiviral, namely acyc lovir, in aqueous matrices, under UV C irradiation. The molar absorption coefficient of sertraline and acyclo vir at 254 nm and various pH values in the range from 4.0 to 9.0 was 444 ±65 L‧mol–1‧cm–1 and (1.36±0.02) ×10 4 L‧mol–1‧cm–1, respectively. Next, we investigated the photochemical de gradation of sertraline and acyclovi r under UVC radiation in the presenc e of hydrogen peroxide, H2O2 (i.e., UVC/H2O2) or persulfate ions, S2O82−  (i.e., UVC/PS). Several parameters were studied, such as the initial ox idants concentration, the solution p H, and the composition of the aqueou s matrices (experiments were carried out in ultrapure water, in aqueous phosphate buffers, in synthetic wast ewater, as well as in synthetic fres h and hydrolyzed human urine). In th e case of sertraline, it was observe d that its photochemical degradation in all aqueous matrices followed ps eudo-first-order kinetics. Additiona lly, the pseudo-first-order rate con stants observed in the UVC/H2O2 and UVC/PS processes were found to be on e to three orders of magnitude highe r than the corresponding rate consta nt in the UVC process. In the photoc hemical degradation of acyclovir, in the presence of hydrogen peroxide ( H₂O₂), the kinetics varied from pseu do-zero-order kinetics when the init ial concentration was below 5.0 mM, to pseudo-first-order kinetics when the initial concentration of H₂O₂ wa s between 7.5 mM and 50 mM. In contr ast, in the presence of PS, the phot ochemical degradation of antiviral e xhibited pseudo-zero-order kinetics. For both substances, the UVC/PS pro cess was more efficient than the UVC /H2O2 process, either in aqueous pho sphate buffer solutions or in wastew ater, despite the comparable reactiv ity of sertraline and acyclovir towa rds hydroxyl and sulfate radicals. H owever, both processes resulted in p artial mineralization of the compoun ds after prolonged irradiation. More over, in the UVC/H2O2 process, there was an optimal concentration of H2O 2 beyond which no additional improve ment in process performance was obse rved. In contrast, the UVC/PS proces s demonstrated a nearly linear incre ase in treatment efficiency as the c oncentration of PS increased, at lea st within the range of PS concentrat ions examined in the present study. Solution pH (in the range from 6.0 t o 9.0 for sertraline, and in the ran ge of 4.0 to 9.0 for acyclovir) had a relatively negligible effect on tr eatment performance for both process es. In synthetic urine matrices, alt hough the reaction rate decreased, t he photochemical degradation of sert raline and acyclovir occurred to a s atisfactory extent. Furthermore, the calculations of electrical energy p er order and the associated costs in dicated that both the UVC/H2O2 and U VC/PS processes were cost-effective and suitable for large-scale applica tions.\n A relatively novel material , graphite oxide, was prepared using a modified Hummers method for the r emoval of the antidepressant sertral ine and citalopram from aqueous solu tions. Various characterization tech niques, including BET, XRD, XPS, Ram an spectroscopy, FTIR, and elemental analysis, were employed to achieve the physicochemical and structural c haracterization of the composite mat erial. Graphite oxide demonstrated a high adsorption capacity compared t o commercially available activated c arbon, achieving adsorption values o f 245.1 μmol·g-1 for sertraline and 206.9 μmol·g-1 for citalopram, at 25 ° C after 6 hours of contact time. Equilibrium experiments were conduct ed to study the effects of various p arameters, such as the solution's pH , the water matrix's composition, an d ionic strength. The kinetic study indicated that the non-linear form o f the pseudo-second-order model best described the adsorption of sertral ine and citalopram on graphite oxide . The adsorption isotherms were anal yzed using both the Langmuir and Fre undlich models, in both linear and n on-linear forms, at temperatures of 10, 25, and 40°C. It was found that the non-linear form of the Langmuir model effectively describes the adso rption isotherms for both substances . Additionally, a thermodynamic stud y was conducted to calculate the par ameters of free energy, enthalpy, an d entropy (ΔG°, ΔH°, and ΔS°). The t hermodynamic parameters indicated th at the adsorption process of antidep ressants was spontaneous and endothe rmic 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