MOF, materiały porowate, nośniki leków, adsorbenty, katalizatory
MOF, porous materials, drug carriers, adsorbents, catalysts
Praca doktorska opisuje badania skupiające się na wykorzystaniu sieci metaloorganicznych (MOF) jako adsorbentów dla toksyn mocznicowych oraz substancji psychoaktywnych takich jak amfetamina, metamfetamina, kokaina i MDMA, nośników leków dla lewofloksacyny (LVX), progesteronu (P4) i akryflawiny (ACF) oraz katalizatorów do reakcji utleniania. Interdyscyplinarny charakter pracy polega na połączeniu syntezy tych materiałów, ich charakterystyki oraz badaniu ich zdolności sorpcyjnych, profili uwalniania leków lub zdolności katalitycznych.
Część eksperymentalna dysertacji została podzielona na trzy podrozdziały. W pierwsza części pracy opracowano efektywne adsorbenty Zr-MOF dla toksyn mocznicowych: kwasu hipurowego i kwasu 3-indolooctowego i substancji psychoaktywnych.
Dla toksyn mocznicowych otrzymano serię materiałów UiO-66 wspartą syntezą modulatorową i grupami funkcyjnymi.
Dla sorpcji substancji psychoaktywnych otrzymano serię Zr-MOF: NU-1000, UiO-67 i MOF-808.
W drugiej części pracy opracowano nośniki leków. Dla lewofloksacyny przygotowano serię materiałów UiO-66, które otrzymano przy zastosowaniu różnych modulatorów i grup funkcyjnych. Dodatkowo opracowano metodę otrzymywania kompozytu LVX@UiO-66 25% HCl@JEDWAB.
Dla progesteronu przygotowano serię materiałów UiO-66 dla której zastosowano syntezę z modulatorem kwasem solnym w różnych stężeniach.
Dla akryflawiny przygotowano serię materiałów Zr-MOF: NU-1000, UiO-67, UiO-66 25% HCl i MOF-808.
W trzeciej części pracy opracowano katalizatory do reakcji utleniania. Tą część również podzielono na trzy podrozdziały. W pierwszym otrzymano katalizatory MM-HKUST-1-son. i MM-HKUST-1-son.-def. (MM=Cu, CuPd) przy zastosowaniu ultradźwięków (son.) i wytrawianiu kryształów w końcowym etapie syntezy kwasem ortofosforowym (def.).
W kolejnym podrozdziale osadzono na ceramiczne pianki materiały Cu-HKUST-1-kl. i CuPd-HKUST-1-kl. metodą solwotermalną.
W ostatnim podrozdziale otrzymano serię katalizatorów NP@Zr-MOF. Zsyntezowano UiO-66 przy użyciu 3 różnych modulatorów: kwasu octowego, kwasu solnego (w dwóch różnych stężeniach) i kwasu benzoesowego oraz NU-1000. Nanocząstki miedzi, srebra i palladu zostały naniesione poprzez impregnacje sonikowanych roztworów alkoholowych na materiały MOF.
The doctoral thesis describes research focusing on the use of Metal-Organic frameworks (MOFs) as adsorbents for uremic toxins and psychoactive substances such as amphetamine, methamphetamine, cocaine and MDMA, drug carriers for levofloxacin (LVX), progesterone (P4) and acriflavin (ACF), and catalysts for the oxidation reaction. The interdisciplinary nature of the work involves combining the synthesis of these materials, their characterization and the study of their sorption abilities, drug release profiles or catalytic abilities.
The experimental part of the dissertation was divided into three subchapters. In the first part of the work, effective Zr-MOF adsorbents were developed for uremic toxins: hippuric acid and 3-indole acetic acid and psychoactive substances.
For uremic toxins, a series of UiO-66 materials supported by modulator synthesis and functional groups was obtained.
For the sorption of psychoactive substances, a series of Zr-MOFs were obtained: NU-1000, UiO-67 and MOF-808.
In the second part of the work, drug carriers were developed. For levofloxacin, a series of UiO-66 materials was prepared, which were obtained using various modulators and functional groups. Additionally, a method for obtaining the LVX@UiO-66 25% HCl@SILK composite was developed.
For progesterone, a series of UiO-66 materials was prepared and synthesized with the modulator hydrochloric acid in various concentrations.
A series of Zr-MOF materials were prepared for acriflavine: NU-1000, UiO-67, UiO-66 25% HCl and MOF-808.
In the third part of the work, catalysts for the oxidation reaction were developed. This part is also divided into three subchapters. In the first one, MM-HKUST-1-son catalysts were obtained and MM-HKUST-1-son.-def. (MM=Cu, CuPd) using ultrasound (son.) and etching the crystals in the final stage of the synthesis with orthophosphoric acid (def.).
In the next section, Cu-HKUST-1-class materials were deposited on ceramic foams. and CuPd-HKUST-1-cl. using the solvothermal method.
In the last section, a series of NP@Zr-MOF catalysts were obtained. UiO-66 was synthesized using 3 different modulators: acetic acid, hydrochloric acid (in two different concentrations) and benzoic acid, and NU-1000. Copper, silver and palladium nanoparticles were deposited by impregnating sonicated alcohol solutions onto MOF materials.
