@misc{Łagiewka_Jakub_Nowe_2025,
 author={Łagiewka, Jakub},
 abstract={Rozwój społeczeństw powoduje wzrost konsumpcji, co skutkuje produkcją szerokiej gamy towarów. Niejednokrotnie wiąże się to z wytwarzaniem substancji szkodliwych dla środowiska i ludzkości, do których można zaliczyć syntetyczne barwniki organiczne. Dlatego też wydaje się istotne poszukiwanie nowych materiałów dla skutecznej remediacji zanieczyszczonych wód i ścieków. W ostatnim czasie często stosuje się materiały na bazie cyklodekstryn (CD) należące do grupy makrocyklicznych oligosacharydów będących łatwo dostępnymi i stosunkowo tanimi surowcami. Tego typu związki chemiczne były głównie stosowane w systemach dostarczania leków, ze względu na ich zdolność do tworzenia kompleksów inkluzyjnych. Wnęka CD pozwala na wiązanie cząsteczek organicznych z uwagi na jej organofilowy charakter. Dlatego, cyklodekstrynowe materiały sorpcyjne/membranowe są zdolne do wiązania syntetycznych barwników organicznych z fazy wodnej ze względu na zdolność do tworzenia kompleksów z wnęką CD. Głównym celem niniejszej rozprawy doktorskiej było otrzymanie nowych materiałów na bazie cyklodekstryn zdolnych do usuwania barwników organicznych z roztworów wodnych. W wyniku przeprowadzonych badań otrzymano nowe materiały na bazie cyklodekstryn obejmujące polimerowe sorbenty oraz polimerowe membrany inkluzyjne. Prezentowane wyniki pozwalają na rozbudowę biblioteki materiałów cyklodekstrynowych wykorzystywanych do usuwania zanieczyszczeń organicznych. W przypadku polimerowych sorbentów, ich otrzymywanie przeprowadzono poprzez proces sieciowania β-CD z dibezwodnikami kwasów karboksylowych. Dla dibezwodnika kwasu 3,3′,4,4′-bifenylotetrakarboksylowego (BPDA) otrzymano gotowy sorbent nierozpuszczalny w wodzie, a dla dibezwodnika kwasu 3,4,9,10-perylenotetrakarboksylowego (PTCDA) otrzymano rozpuszczalną w wodzie polimerową sieć. Drugi typ sieci poddano dodatkowo sieciowaniu jonowemu z chitozanem, gdzie mechanizm tworzenia oparty został o oddziaływania elektrostatyczne między grupą karboksylową i grupą aminową. Trzeci materiał stanowiła membrana otrzymana metodą „solvent casting” z perbenzylowanej pochodnej β-CD, trójoctanu celulozy (CTA), eteru 2-nitrofenylooktylowego (o-NPOE). Wszystkie otrzymane materiały poddano pełnej charakterystyce za pomocą metod spektroskopowych, termicznych, rentgenowskich i mikroskopowych.},
 abstract={Modelowymi barwnikami organicznymi użytymi w badaniach był błękit metylenowy (MB) i kwaśny oranż 7 (AO7). Testy usuwania barwników w przypadku procesów sorpcyjnych prowadzono w warunkach statycznych (model batch), natomiast w przypadku transportu membranowego w układzie dwóch faz wodnych (fazy zasilającej i odbierającej), oddzielonych membraną. Badania usuwania barwników prowadzono poddając ocenie różne parametry procesu, aby określić czynniki determinujące efektywność usuwania barwników, m.in. wpływ stężenia barwnika, czasu kontaktu, wpływ składu i pH roztworów, zasolenie, cykle pracy. W zależności od stosowanego materiału wykazano zdolność do selektywnego usuwania barwnika kationowego/anionowego. Dodatkowo, zaobserwowano zdolność do selektywnego usuwania barwników organicznych w porównaniu do jonów metali (jony Ni2+, Zn2+), ze względu na obecność organofilowej wnęki cyklodekstryny. Pojemność sorpcyjna sieci poli(β-CD-BPDA) wobec MB wynosiła 96.15 mg/g, a kompozytu sieć poli(β-CDPCTDA)/ chitozan wobec AO7 - 384.61 mg/g. Sorbenty cechowała zdolność do usuwania barwników w zakresie 85-96 % już po 1-5 minutach. Kompozyt charakteryzował się najwyższym stopniem usuwania barwnika (98.9 %) przy składzie 1 : 4 dla polimerowej sieci CD : chitozan. Mechanizm sorpcji oparty był głównie na oddziaływaniach elektrostatycznych między kationem na grupie aminowej i grupą sulfonianową barwnika. W przypadku membrany zaobserwowano selektywne usuwanie barwników w zależności od ich charakteru chemicznego i pH fazy zasilającej/odbierającej. W ciągu 8 godzin uzyskano 83-90 % efektywność usuwania dla MB przy stężeniu 50 mg/L i dla AO7 przy stężeniu 75 mg/L. Najbardziej optymalny skład membrany wagowo odpowiadał stosunkowi 11.1 : 72.2 : 16.7, odpowiednio dla pochodnej β CD : o-NPOE : CTA. Mechanizm procesu membranowego wynikał głównie z tworzenia kompleksu inkluzyjnego CD z cząsteczkami barwników wewnątrz membrany i ich dyfuzji, przy zachowaniu odpowiednich warunków transportu. Podsumowując, otrzymane sorbenty i membrana stanowią istotny wkład w projektowaniu innowacyjnych materiałów zdolnych do usuwania zanieczyszczeń organicznych z fazy wodnej. Przedstawione nowe materiały cechuje zdolność do usuwania barwników organicznych, zagwarantowana przez obecność CD w strukturze. Opracowane sorbenty i membrana są obiecującymi narzędziami do usuwania szkodliwych związków organicznych ze środowiska wodnego.},
 type={rozprawa doktorska},
 publisher={Uniwersytet Jana Długosza w Częstochowie},
 title={Nowe materiały na bazie cyklodekstryn do usuwania barwników organicznych z roztworów wodnych: otrzymywanie, charakterystyka, zastosowania},
 address={Częstochowa},
 year={2025},
 language={pol},
 keywords={cyklodekstryny, polimery cyklodekstrynowe, barwniki organiczne, sorpcja, membrany},
}