hrvatski

Optimiranje fotokatalitičke razgradnje neonikotinoida u uvjetima UVA-LED zračenja

Pesticidi su proizvodi kemijskog ili biološkog porijekla namijenjeni suzbijanju štetnika u poljoprivredi. Unatoč brojnim prednostima, pesticidi jednostavno dospijevaju u tlo i površinske i podzemne vode te mogu biti iznimno opasni za ekosustav i zdravlje živih organizama. S obzirom da ih je teško ukloniti iz voda konvencionalnim tehnikama obrade, prednost se daje naprednim oksidacijskim procesima s naglaskom na heterogenu fotokatalizu. U teorijskom dijelu rada dan je uvid u problematiku s posebnim naglaskom na heterogenu fotokatalizu, razvoj fotokatalizatora učinkovitih u uvjetima simuliranog Sunčevog zračenja te pregled uobičajenih izvedbi fotoreaktora. Cilj rada bio je ispitati utjecaj intenziteta zračenja, pH vrijednosti te koncentracije otopine imidakloprida na fotokatalitičku aktivnost imobiliziranog TiO2 katalizatora, primjenom imidakloprida kao modelne komponente. Mjerenja su provedena u pločastom fotoreaktoru uz recirkulaciju reakcijske smjese te uz UVA-LED module kao izvore zračenja (20 i 30 W) smještene izvan reaktora. Prije i nakon svakog eksperimenta mjeren je pH i ukupni organski ugljik, a fotokatalitička razgradnja praćena je mjerenjem promjene koncentracije imidakloprida primjenom tekućinske kromatografije visoke djelotvornosti. Istraživanja su provedena prema planu eksperimenta izrađenom pomoću programskog paketa Design-Expert. Nađeno je da je intenzitet zračenja jedini signifikantni (utjecajni) faktor za fotokatalitičku razgradnju imidakloprida. Provedena je kinetička anliza, predložen je odgovarajući kinetički model te je postignuto vrlo dobro slaganje između eksperimentalnih rezultata i pretpostavljenog modela reakcije. Proveden je eksperiment pri optimalnim uvjetima rada bez prethodne obrade reakcijske smjese u ultrazvučnoj kupelji, koji je pokazao neznatno manju fotokatalitičku učinkovitost u odnosu na fotokatalizu uz prethodnu primjenu ultrazvuka. Eksperiment sa optimalnim radnim uvjetima proveden je i pri izvoru zračenja UVA-LED od 20 W, pri čemu je postignuta dvostruko manja fotokatalitička aktivnost u odnosu na UVA-LED snage 30 W. Fotolitička razgradnja imidakloprida pokazala je vrlo malu učinkovitost, a nađeno je i da aeracija ne pogoduje razgradnji imidakloprida.

pesticidi, heterogena fotokataliza, imidakloprid, TiO_2, pločasti fotoreaktor

nije evidentirano