hrvatski

ANALIZA I MODELIRANJE FOTORAZGRADNJE NEONIKOTINOIDNOG INSEKTICIDA U PLOČASTOM FOTOREAKTORU S IMOBILIZIRANIM SLOJEM FOTOKATALIZATORA

U posljednjih nekoliko godina naglo je porasla primjena i proizvodnja pesticida u svijetu. Cilj ovog rada je analiza i modeliranje fotokatalitičke razgradnje neonikotinoidnog insekticida imidakloprida (1-(6-klor-3- piridinilmetil)-N-nitroimidazolidin-2-ilidenamin). Imidakloprid se primjenjuje kao djelatna tvar u brojnim komercijalnim insekticidima s ciljem uništavanja i sprječavanja štetnika usjeva. Fotokatalitička razgradnja provedena je u pločastom fotoreaktoru s recirkulacijom reakcijske smjese uz imobiliziran sloj TiO2 koji je prethodno bio aktiviran djelovanjem UVC zračenja. Za fotoinduciranu razgradnju modelne komponente korištene su dvije komercijalne lampe (Arcadia) koje simuliraju Sunčevo zračenje. Mjerenja su provedena uz konstantnu početnu koncentraciju imidakloprida od 10 ppm. Tijekom provedenih istraživanja ispitan je utjecaj pH (3-9) i protoka aeracije (200 mL/min i 3L/min) na učinkovitost fotokatalitičke razgradnje imidakloprida. Također su provedena dodatna mjerenja u uvjetima bez aeracije. Eksperimentalna mjerenja uključivala su određivanje promjene pH, koncentracije otopljenog kisika u modelnoj otopini te ukupnog organskog ugljika (TOC) na početku te nakon provedene fotokatalitičke razgradnje. Stupanj razgradnje imidakloprida određen je mjerenjem koncentracije imidakloprida prije i nakon provedene reakcije primjenom tekućinske kromatografije visoke učinkovitosti. Dobiveni eksperimentalni podaci testirani su na kinetički model za reakciju pseudo-prvog reda. Rezultati istraživanje pokazali su da je fotokatalitička razgradnja imidakloprida najučinkovitija u kiselim uvjetima rada, tj. pri pH 5 te u uvjetima blizu neutralnog pH, što je izuzetno važno zbog potencijalne primjene ovog procesa u realnim sustavima. Rad u uvjetima aeracije nije pokazao pozitivne učinke na fotokatalitičku razgradnju imidakloprida. U završnom dijelu ispitivanja provedena je kinetička analiza i predložen je odgovarajući kinetički model te su procijenjeni reakcijski parametri, tj. konstanta brzine reakcije, k i korijen srednjeg kvadratnog odstupanja, SD. Postignuto je vrlo dobro slaganje između eksperimentalnih rezultata i pretpostavljenog modela reakcije.

pesticidi, heterogena fotokataliza, imidakloprid, TiO2, pločasti fotoreaktor

nije evidentirano