{rfName}
Ef

Indexat a

Llicència i ús

Altmetrics

Grant support

This work has been supported by the Spanish MICINN through the project CATAD3.0 PID2020-116478RB-I00. In addition, the authors thank the financial support from the Comunidad de Madrid (Spain) through the Industrial PhD projects (IND2017/AMB-7720 and IND2019/AMB-17114), REMTAVARES Network (S2018/EMT-4341) and the European Social Fund. MVG also thanks Grant PID2021-125295OB-I00 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by "ERDF A way of making Europe" and the Junta de Extremadura and the European Regional Development Fund (ERDF/FEDER), through Grant No. GR21039. The authors are grateful for the Supercomputer facility LUSITANIA funded by CenitS and the Computaex Foundation.

Anàlisi d'autories institucional

Gutierrez-Sanchez, PabloAutor (correspondència)

Compartir

Publicacions
>
Article

Efficient removal of antibiotic ciprofloxacin by catalytic wet air oxidation using sewage sludge-based catalysts: Degradation mechanism by DFT studies

Publicat a:Journal Of Environmental Chemical Engineering. 11 (2): 109344- - 2023-01-24 11(2), DOI: 10.1016/j.jece.2023.109344

Autors: Gutierrez-Sanchez, Pablo; Alvarez-Torrellas, Silvia; Larriba, Marcos; Gil, M Victoria; Garrido-Zoido, Juan M; Garcia, Juan

Afiliacions

Univ Complutense Madrid, Fac Chem, Chem Engn & Mat Dept, Catalysis & Separat Proc Grp, Avda Complutense S N, Madrid 28040, Spain - Autor o coautor
Univ Extremadura, Fac Ciencias, Dept Quim Organ Inorgan, E-06006 Badajoz, Spain - Autor o coautor
Univ Extremadura, IACYS Unidad Quim Verde & Desarrollo Sostenible, E-06006 Badajoz, Spain - Autor o coautor

Resum

In this work, the sewage sludge-derived activated carbon (SAC) loaded with iron nanoparticles (FeSAC) showed a highly effective catalytic activity in the degradation of the antibiotic ciprofloxacin by the CWAO reaction. The properties of FeSAC catalyst were studied by using N2 adsorption-desorption measurements at 77 K, scanning electron microscopy, X-ray fluorescence spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and thermogravimetric analysis. The CWAO reaction was evaluated at different temperatures (120-140 oC), total pressure (10-30 bar) and catalyst doses (0.1-0.7 g/L) in a batch reactor. In this regard, temperature and catalyst dosage showed a significant impact on the removal of the tested antibiotic. By using a catalyst dose of 0.7 g/L, ciprofloxacin degradation and CO2 selectivity were higher than 99 % and 60 %, respectively, and were achieved within two hours at 140 degrees C and 20 bar. The loss of the active phase (Fe) of the catalyst in the reaction medium was measured, obtaining negligible values (less than 24 ppb). This catalyst showed high stability under the tested reaction conditions. In addition, a potential equation was proposed to correctly describe the evolution of cip-rofloxacin degradation. The calculated activation energy of the CWAO process was 53.8 kJ/mol. Additionally, Density Functional Theory (DFT) calculations were performed to illustrate the degradation mechanism of cip-rofloxacin, where the electronic energies indicated the compounds that are most difficult to degrade by CWAO. Finally, a proof of concept using an environmentally-relevant matrix was carried out, verifying the technical feasibility of the synthesized catalyst for its application with more complex matrices, consecutive reaction cycles and at a low treatment cost.

Paraules clau

Catalytic wet air oxidationCiprofloxacinComputational studyCwpIron catalystsKineticsMetalOzonePharmaceuticalsPhenolSewage sludge valorizatioSulfamethoxazoleTemperatureWaste-water

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista Journal Of Environmental Chemical Engineering a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència WoS (JCR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2023, es trobava a la posició 18/170, aconseguint així situar-se com a revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoria Engineering, Chemical. Destacable, igualment, el fet que la revista està posicionada per sobre del Percentil 90.

Des d'una perspectiva relativa, i tenint en compte l'indicador de impacte normalitzat calculat a partir de les Citacions Mundials proporcionades per WoS (ESI, Clarivate), proporciona un valor per a la normalització de citacions relatives a la taxa de citació esperada de: 2.99. Això indica que, comparat amb treballs en la mateixa disciplina i en el mateix any de publicació, el situa com un treball citat per sobre de la mitjana. (font consultada: ESI 14 Nov 2024)

Aquesta informació es reforça amb altres indicadors del mateix tipus, que encara que dinàmics en el temps i dependents del conjunt de citacions mitjanes mundials en el moment del seu càlcul, coincideixen a posicionar en algun moment el treball, entre el 50% més citats dins de la seva temàtica:

  • Field Citation Ratio (FCR) de la font Dimensions: 8.17 (font consultada: Dimensions Jun 2025)

Concretament, i atenent a les diferents agències d'indexació, aquest treball ha acumulat, fins a la data 2025-06-14, el següent nombre de cites:

  • WoS: 26
  • Scopus: 37
  • OpenCitations: 25

Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2025-06-14:

  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 58 (PlumX).

Amb una intenció més de divulgació i orientada a audiències més generals, podem observar altres puntuacions més globals com:

    Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

    Hi ha un lideratge significatiu, ja que alguns dels autors pertanyents a la institució apareixen com a primer o últim signant, es pot apreciar en el detall: Primer Autor (GUTIERREZ SANCHEZ, PABLO) .

    l'autor responsable d'establir les tasques de correspondència ha estat GUTIERREZ SANCHEZ, PABLO.