Θερμική ενεργοποίηση υπερθειικού νατρίου για τη απομάκρυνση του αντικαταθλιπτικού φαρμάκου βενλαφαξίνη
| datacite.contributor.RelatedPerson | Πανδής, Σπύρος | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Αρμάου, Αντώνης | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Βαγενάς, Δημήτρης | |
| datacite.contributor.Supervisor | Μαντζαβίνος, Διονύσης | |
| dc.contributor.author | Μολέσκη, Μαρία | |
| dc.contributor.author | Μολέσκη, Βαρβάρα | |
| dc.contributor.other | Moleski, Maria | |
| dc.contributor.other | Moleski, Varvara | |
| dc.date.accessioned | 2026-09-01T05:08:12Z | |
| dc.date.available | 2026-09-01T05:08:12Z | |
| dc.date.issued | 2026-07-08 | |
| dc.degree | graduateThesis | |
| dc.description.abstract | Στην παρούσα προπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετήθηκε η αποδόμηση της βενλαφαξίνης, ενός αντικαταθλιπτικού που ανιχνεύεται συχνά στα υδάτινα συστήματα και κατατάσσεται στους αναδυόμενους ρύπους, με χρήση θερμικά ενεργοποιημένου υπερθειικού νατρίου. Η παρουσία ψυχοτρόπων ουσιών στα υδάτινα συστήματα αποτελεί σημαντικό περιβαλλοντικό πρόβλημα, καθώς πολλές συμβατικές μονάδες επεξεργασίας αποβλήτων δεν διαθέτουν την ικανότητα αποτελεσματικής απομάκρυνσης αυτών των ουσιών. Για τον λόγο αυτό, εξετάζονται οι προηγμένες οξειδωτικές διεργασίες για την απομάκρυνση επίμονων οργανικών μικρορύπων. Η παρούσα μελέτη διερεύνησε την επίδραση και τη σχετική σημασία διαφόρων λειτουργικών παραμέτρων στην αποτελεσματικότητα της αποδόμησης της βενλαφαξίνης. Οι παράμετροι αυτές περιλάμβαναν τη θερμοκρασία, τη συγκέντρωση του SPS, την αρχική συγκέντρωση της βενλαφαξίνης, το pH του διαλύματος και την παρουσία διαφορετικών υδατικών μητρών. Η επίδραση της θερμοκρασίας εξετάστηκε με στόχο την αξιολόγηση του βαθμού θερμικής ενεργοποίησης του SPS και της επακόλουθης παραγωγής δραστικών θειικών ριζών (SO₄•⁻), οι οποίες αποτελούν βασικά οξειδωτικά είδη του συστήματος. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η θερμική ενεργοποίηση του SPS ενίσχυσε σημαντικά τον σχηματισμό θειικών ριζών, οδηγώντας σε ταχύτερη αποδόμηση της βενλαφαξίνης σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Αξιολογήθηκε επίσης η επίδραση της συγκέντρωσης του SPS με στόχο τον προσδιορισμό της βέλτιστης δόσης οξειδωτικού. Διαπιστώθηκε ότι η συγκέντρωση του SPS επηρέαζε σημαντικά την απομάκρυνση της βενλαφαξίνης μέχρι το σημείο όπου εμφανίζονταν φαινόμενα αυτοδέσμευσης (self-scavenging) των ριζών. Πέρα από τη βέλτιστη αυτή συγκέντρωση, η βελτίωση της αποδόμησης ήταν περιορισμένη. Επιπλέον, αξιολογήθηκε η επίδραση του pH, καθώς μπορεί να επηρεάσει τόσο τον ιονισμό της βενλαφαξίνης όσο και τη σταθερότητα και δραστικότητα των οξειδωτικών ειδών που παράγονται κατά την αντίδραση. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η διεργασία ήταν πιο αποτελεσματική σε αλκαλικές συνθήκες. Παράλληλα, για την καλύτερη προσομοίωση πραγματικών περιβαλλοντικών συνθηκών, διερευνήθηκε η επίδραση πραγματικών υδατικών μητρών, με χαρακτηριστικό παράδειγμα το εμφιαλωμένο νερό. Σημαντική επίδραση στην αποδόμηση της βενλαφαξίνης παρουσίασαν τα ανόργανα ιόντα και οργανικές ουσίες που εξετάστηκαν κατα την διεργασία. Ειδικότερα, η προσθήκη διττανθρακικών ιόντων ενίσχυσε αισθητά την απομάκρυνση της ένωσης. Αντίθετα, η παρουσία ιόντων χλωρίου και χουμικού οξέος επηρέασε αρνητικά τη διάσπαση της. Τέλος, η αρχική συγκέντρωση της βενλαφαξίνης στο διάλυμα εξετάστηκε ως παράμετρος που επηρεάζει καθοριστικά τη συνολική αποδοτικότητα της διεργασίας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η αποδόμηση της βενλαφαξίνης ακολουθεί κινητική ψευδο-πρώτης τάξης. Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι θειικές ρίζες αποτελούσαν τα κύρια είδη που ήταν υπεύθυνα για την αποικοδόμηση, ενώ οι υδροξυλικές ρίζες συνέβαλαν σε μικρότερο βαθμό, προέκυψε ότι οι βέλτιστες συνθήκες αποδόμησης ήταν η χρήση 200 mg/L SPS σε θερμοκρασία 50 °C. Με βάση τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης, μπορεί να εξαχθεί το συμπέρασμα ότι το θερμικά ενεργοποιημένο SPS αποτελεί μια αποτελεσματική και πολλά υποσχόμενη τεχνολογία για την απομάκρυνση επίμονων φαρμακευτικών ρύπων από τα υδάτινα συστήματα. | |
| dc.description.translatedabstract | The degradation of venlafaxine, a frequently detected antidepressant in aquatic systems categorized as an emerging contaminant of concern, using thermally activated sodium persulfate (SPS) was studied in this undergraduate thesis. Psychotropic substances in aquatic systems pose a significant environmental problem since many conventional wastewater treatment plants lack the capacity to effectively eliminate these substances. For this reason, advanced oxidation processes are examined to remove persistent organic micropollutants. This study investigated the influence and relative significance of several operational parameters on the efficiency of venlafaxine degradation. These parameters included temperature, SPS concentration, the initial concentration of venlafaxine, solution pH, and the presence of different aqueous matrices. The effect of temperature was examined to assess the extent of SPS thermal activation and the subsequent generation of reactive sulfate radicals (SO₄•⁻), which constitute the primary oxidizing species in the system. The results showed that thermal activation markedly enhanced sulfate radical formation, leading to faster venlafaxine degradation at elevated temperatures. The effect of SPS concentration was also evaluated in order to determine the optimal oxidant dosage. It was found that SPS concentration significantly influenced the removal of venlafaxine up to the point where self-scavenging phenomena began to occur. Beyond this optimal concentration, further improvement in degradation efficiency was limited. In addition, the influence of pH was assessed, as it can affect both the ionization state of venlafaxine and the stability and reactivity of the oxidizing species generated during the reaction. The results showed that the process was more efficient under alkaline conditions. Furthermore, to more accurately simulate real environmental conditions, the effect of real aqueous matrices was investigated, with bottled water serving as a representative example. Inorganic ions and organic constituents were found to exert a notable impact on venlafaxine deg radation. Specifically, the addition of bicarbonate ions significantly enhanced the removal of the compound, whereas chloride ions and humic acid negatively affected its degradation. Finally, the initial concentration of venlafaxine was investigated as a key parameter influencing the overall efficiency of the process. The results demonstrated that venlafaxine degradation followed pseudo-first-order kinetics. Considering that sulfate radicals were the dominant reactive species responsible for degradation, with hydroxyl radicals contributing to a lesser extent, the optimal conditions were identified as 200 mg/L SPS at 50 °C. Based on the findings of this study, it can be concluded that thermally activated SPS represents an effective and promising technology for the removal of persistent pharmaceutical contaminants from aquatic environments. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/32700 | |
| dc.language.iso | el | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Greece | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/ | |
| dc.subject | Αναδυόμενοι ρύποι | |
| dc.subject | Βενλαφαξίνη | |
| dc.subject | Προηγμένες διεργασίες οξείδωσης | |
| dc.subject | Θερμική ενεργοποίηση | |
| dc.subject.alternative | Emerging contaminants | |
| dc.subject.alternative | Venlafaxine | |
| dc.subject.alternative | Advanced oxidation processes | |
| dc.subject.alternative | Thermal activation | |
| dc.title | Θερμική ενεργοποίηση υπερθειικού νατρίου για τη απομάκρυνση του αντικαταθλιπτικού φαρμάκου βενλαφαξίνη | |
| dc.title.alternative | Thermal activation of sodium persulfate for the removal of the antidepressant drug venlafaxine |