Photodegradation of gentamicin in aqueous solution

W pracy opracowano metody spektrofotometrycznego oznaczania gentamycyny w roztworach wodnych oraz badano fotodegradację tego związku na nanoporowatych elektrodach wykonanych z tlenku tytanu(IV). Zoptymalizowano metodę spektrofotometrycznego oznaczania gentamycyny w kompleksie z ninhydryną w roztworach o pH = 8,7, 10,5 oraz 11,8. Liniową zależność otrzymano dla stężeń w zakresie 100 – 250 mg/dm3 mierząc maksimum absorbancji przy 566 nm, 400 nm oraz 321 nm. Elektrody z nanoporowatego TiO2 otrzymano na drodze trójstopniowej anodyzacji tytanu przeprowadzanej w stałych warunkach napięcia (40 V) oraz temperatury (20 ◦C). Elektrolit stanowiła mieszanina glikolu etylenowego zawierającego NH4F (0,38 wt. %) i wodę (1,79 wt. %). Pierwszy i drugi stopień anodyzacji trwał po 3 h, po obu tych etapach usuwano powstający na powierzchni metalu tlenek. Ostatni stopień anodyzacji był przeprowadzany w tych samych warunkach przez 10 minut. Degradowano roztwór antybiotyku o stężeniu 250 mg/dm3 oraz 100 mg/dm3 przy pomocy elektrod wykonanych z amorficznego TiO2 oraz anatazu w obecności promieniowania UV. Testowano powierzchnie elektrod 1 cm2 oraz 4 cm2 oraz dwie długości fali wzbudzenia fotokatalizatora 254 nm oraz 365 nm. Określono wpływ wielokrotnego użycia elektrody na przebieg procesu fotodegradacji antybiotyku.

Spectrophotometric determination of gentamicin in aqueous solutions and photodegradation of this compound on nanoporous titanium dioxide – based electrodes were examined. An optimization of spectrophotometric determination of gentamicin in complex with ninhydrin in solutions at pH = 8.7, 10.5 and 11.9 was done. By measuring the absorbance maximum at 566 nm, 400 nm and 321 nm, a linear dependence was obtained for gentamicin concentrations in the range of 100 – 250 mg/dm3. Nanoporous TiO2 electrodes were obtained by the three-step anodization process carried out under a constant voltage (40 V) and temperature (20 °C). The electrolyte was based on ethylene glycol solution containing NH4F (0.38 wt. %) and water (1.79 wt. %). The duration of first and second of anodization steps was 3 h, followed by the oxide removal from the metal surface. The last step, carried out under the same oprating conditions, was performed for 10 minutes. Amorphous and annealed TiO2 (anatase phase) were used for UV radiation – based degradation of antibiotic solutions with gentamicin concentrations of 100 and 250 mg/dm3. Electrodes with 1 and 4 cm2 surfaces and two photocatalyst excitation wavelengths (365 and 254 nm) were tested. An influence of re-usage of electrodes in photodegradation process was examined as well.