Nanovlákenné polymerní systémy pro eliminaci estrogenních hormonů z odpadních vod

Muhammad Yasir, M.Sc.

Doctoral thesis

Nanofibrous Polymer Systems for Elimination of Estrogenic Hormones from Wastewater

Abstract:

Residual estrogenic hormones represent emerging pollutants in the environment. One of the most important aspects of their effective removal is the design and fabrication of an adsorption system with appropriate properties. This thesis reports on the complex research activities aimed at the development, optimized preparation, and characterization of various electrospun nanofibrous polymer systems for simultaneous removal of estrogenic hormones such as estrone, estradiol, ethinylestradiol, and estriol from wastewater. A wide scale of polymers covering polyurethanes, polyamide, cellulose acetate, polysulfone, polyether sulfone, polylactic acid, polyacrylonitrile, and polyvinylidene fluoride was studied as a matrix for nanofibrous sorption materials. A facile method was developed for the simultaneous determination of tested hormones by using a high-performance liquid chromatography technique coupled with a UV-Vis detector. Sorption kinetics modeling and description of the material vs. hormones interaction mechanisms were an integral part of this study.

Abstract:

Residua estrogenních hormonů představují aktuální problém pro životní prostředí. Návrh, vývoj a produkce absorpčních systémů schopných jejich efektivního záchytu z environmentu jsou důležitými aspekty při řešení této problematiky. Tato práce se věnuje komplexnímu výzkumu cíleného na vývoj, charakterizaci a optimalizaci přípravy nanovlákenných systémů, připravených pomocí metody elektrozvlákňování polymerních roztoků, pro odstraňování estrogenních hormonů estronu, estradiolu, ethinyestradiolu a estriolu z odpadních vod. Široká škála polymerů zahrnujících polyuretan, polyamid, acetát celulózy, polysulfon, polyetersulfon, polylaktid, polyakrylonitril a polyvinilidenfluorid byla studována jako matrice pro přípravy nanovlákenných sorpčních materiálů, V rámci práce byla vyvinuta metoda pro současné stanovení všech použitých hormonů pomocí metody vysoce účinné kapalinové chromatografie se spektrometrickou detekcí v ultrafialové a viditelné oblasti. Modelování sorpčních kinetik a popis interakce mezi estrogenními hormony a připranými materiály jsou nedílnou součástí práce.

Keywords

estrogenní hormony, nanovlákna, elektrozvlákňování, sorpční kinetika, čištění odpadních vod, polyuretan, polyamid, polysulfon, polylaktid, polyvinilidenfluorid, acetát celuylózy, polyakrylamid

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 9. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 28. 11. 2022

Tomas Bata University in Zlín

Tomas Bata University in Zlín

Doctoral programme / field:
Material Sciences and Engineering / Biomaterials and Biocomposites