J 2026

First synergistic application of photocatalysis by novel graphitic carbon nitride nanomaterial and low-temperature plasma technology for highly efficient removal of pharmaceuticals from real wastewater

ZAŽÍMAL, František; Anna PODMANICKA; Miriama Malcek SIMUNKOVA; Zuzana IMREOVA; Shalu ATRI et al.

Základní údaje

Originální název

First synergistic application of photocatalysis by novel graphitic carbon nitride nanomaterial and low-temperature plasma technology for highly efficient removal of pharmaceuticals from real wastewater

Autoři

ZAŽÍMAL, František; Anna PODMANICKA; Miriama Malcek SIMUNKOVA; Zuzana IMREOVA; Shalu ATRI; Alexandra Paulina DRDANOVA; Martin MARKOVIC; Peter KOOS; Olivier MONFORT; Andrea Vojs STANOVA; Tomas MACKULAK a Tomáš HOMOLA

Vydání

Journal of Water Process Engineering, AMSTERDAM, ELSEVIER, 2026, 2214-7144

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

20700 2.7 Environmental engineering

Stát vydavatele

Nizozemské království

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 6.700 v roce 2024

Označené pro přenos do RIV

Ano

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

Wastewater treatment; Combined processes; Low-temperature plasma; Photocatalysis; Graphitic carbon nitride

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 24. 3. 2026 12:06, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

This study investigates, for the first time, the combined application of visible-light photocatalysis using a novel graphitic carbon nitride (gCN) nanomaterial and low-temperature plasma generated in air by a multi-hollow surface dielectric barrier discharge (MSDBD) for the treatment of real wastewater effluent. The combined photocatalysis+plasma process exhibited high performance for a broad range of pharmaceutical compounds, with efficiencies that nearly achieved or exceeded the 80% removal threshold defined by the new EU Urban Wastewater Treatment Directive 2024/3019 (EU UWWTD 2024/3019). Analysis of reactive oxygen species (ROS) demonstrated that the pollutant degradation in the combined photocatalysis+plasma system was primarily driven by plasma-generated species, such as ozone (O3), nitrates (NO3-), and nitrites (NO2-), whereas the contributions of superoxide anion radical (O2-& sdot;) and singlet oxygen (1O2) generated by plasma and photocatalysis individually were minor. Fixation of ammonia in wastewater treated by MSDBD was not detected. The presence of gCN mitigated plasma-induced acidification, maintaining the wastewater pH near neutral. Investigation of the sulfamethoxazole (SMX) degradation pathway revealed an approximately 50% reduction in N4-acetylsulfamethoxazole, indicating partial mitigation of this persistent transformation product of environmental concern and underscoring the advantages of the combined plasma+photocatalytic process.

Návaznosti

GA23-06843S, projekt VaV
Název: Pokročilé tenkovrstvé fotokatalyzátory na bázi grafitického karbon nitridu
Investor: Grantová agentura ČR, Pokročilé tenkovrstvé fotokatalyzátory na bázi grafitického karbon nitridu
90238, velká výzkumná infrastruktura
Název: CENAKVA II
90239, velká výzkumná infrastruktura
Název: CEPLANT II
90251, velká výzkumná infrastruktura
Název: CzechNanoLab II