hrvatski

FOTORAZGRADNJA NEONIKOTINOIDA U PRISUTNOSTI SULFATNIH RADIKALA

Od početka 1990-ih neonikotinoidni pesticidi imaju široku primjenu kao učinkovita sredstva protiv insekata štetnih za biljke. Zbog bioakumulacije i niske biorazgradivosti neki od neonikotinoida često se mogu pronaći u površinskim i podzemnim vodama, što predstavlja opasnost za ljude i okoliš. Zbog toga se javlja potreba za razvojem i primjenom naprednih tehnologija za njihovu razgradnju ili drugi oblik uklanjanja iz okoliša. Dostignuća u području heterogene fotokatalize značajno pridonose remedijaciji okoliša, međutim usprkos velike djelotvornosti takvih procesa još uvijek postoji potreba za svladavanjem određenih izazova i prepreka njihovoj primjeni u realnim sustavima. U ovom radu ispitana je fotokatalitička razgradnja acetamiprida u rotacijskom fotoreaktoru. Poseban naglasak dan je na utjecaj primijenjenih persulfata na učinkovitost fotorazgradnje navedene modelne komponente. Fotorazgradnja je provedena u šaržnim uvjetima rada, primjenom imobiliziranog sloja fotokatalizatora TiO2 koji je prethodno modificiran djelovanjem UVC zračenja s ciljem smanjenja energijskog procjepa. Početna koncentracija acetamiprida iznosila je 10 ppm, a protok recirkulacije reakcijske smjese koji je ostvaren pomoću recirkulacijske pumpe iznosio je 200 mL/min. Fotokatalizator je bio izložen djelovanju UV-zračenja, pri čemu je cijev fotoreaktora rotirala kontroliranom brzinom od 200 okretaja/min. Ukupno vrijeme trajanja reakcije (odnosno zračenja) iznosilo je 4 sata, uz dodatnih 30 minuta potrebnih za postizanje ravnotežne adsorpcije modelne komponente na površinu fotokatalizatora. Razgradnja acetamiprida praćena je primjenom tekućinske kromatografije visoke učinkovitosti (HPLC) periodičnim uzimanjem uzoraka volumena 1 mL. Na temelju dobivenih rezultata može se zaključiti da se razgradnja acetamiprida uspješnije provodi u prisutnosti TiO2-UVC fotokatalizatora u odnosu na fotolitičku razgradnju. Prisutnost persulfata (PS), npr. kalijevog persulfata (K2S2O8) te peroksimonosulfata (PMS), npr. kalijevog peroksimonosulfata (KHSO5) dovodi do značajnog poboljšanja ukupne učinkovitosti fotorazgradnje acetamiprida. Provedena je kinetička analiza primjenom empirijskog kinetičkog modela za reakciju prvog reda koji je uvršten u model kotlastog reaktora, uz korijen srednjih kvadratnih odstupanja kao kriterij slaganja pri čemu je nađeno dobro slaganje eksperimentalnih i teorijskih rezultata. Također su izračunate karakteristične konstante brzine fotorazgradnje i karakteristična vremena poluraspada.

heterogena fotokataliza, neonikotionidi, acetamiprid, PMS, PDS, TiO2

nije evidentirano