水中の除草剤アメトンの分解のための炭素材料によるペルオキシジスル酸塩の活性化

世界最大のサトウキビ生産者であるブラジルは、栽培に約1,000万ヘクタールを利用しています。しかし、この業界での農薬の使用の増加は、環境および人間の健康への影響に関する懸念をもたらします。包括的に、サトウキビ農園で集中的に使用される農薬であるAmetryn（AMT）は、レベルに関していくつかの水マトリックスで検出されており、この農薬を環境から除去できる技術の開発の緊急の必要性を証明しています。この研究では、グラフェン、カーボンナノチューブ、活性炭などの炭素ベースの材料によって媒介される、硫酸塩（PS）の活性化によって促進される酸化を介した水生環境からのAMTの除去効率を調査しました。粒状炭素（GAC）は、その明確な触媒の役割により、最も適切な材料として登場しました。中央の複合設計を使用して、AMT分解と鉱化に影響を与える要因を評価および最適化し、初期のPS濃度とGAC剤が異なる方向の分解率と有機炭素除去に強く影響することを明らかにしました。GACは、nおよびO前cursorsを使用した表面官能化に提出され、これがPSの活性化にどのように影響するかを調査し、後者では陽性の増強が認められ、鉱化度が9％優れています。実質水マトリックスを使用した実験では、標的汚染物質（K'300）の分解速度に対する他の水分成分の影響を証明します。それにもかかわらず、このシステムは、水マトリックスに関係なく、60〜50％からクレモバルまでの範囲の有機含有量を除去する一貫した能力を依然として実証しており、システムが実際の汚染シナリオで効果的である可能性があることを示しています。この研究は、AMT汚染された水修復の修復のためのGACとその修正バージョンの可能性を強調しています。

Brazil, the largest global sugar cane producer, utilizes approximately 10 million hectares for cultivation. However, the increased use of agrochemicals in this industry raises concerns about environmental and human health impacts. Inclusively, ametryn (AMT), a pesticide intensively used in sugar cane plantations, has been detected in several water matrices at concerning levels, which evidences the urgent need for the development of technologies capable of removing this pesticide from the environment. This study investigated the removal efficiency of AMT from aquatic environments via oxidation promoted by persulfate (PS) activation mediated by carbon-based materials, such as graphene, carbon nanotubes, and activated carbon. Granular activated carbon (GAC) emerged as the most suitable material due to its clear catalytic role. A central composite design was used to evaluate and optimize the factors influencing AMT degradation and mineralization, revealing that the initial PS concentration and GAC dosage strongly impact the degradation rate and organic carbon removal in different directions. GAC was submitted to surface functionalization with N- and O-precursors to investigate how this impacts PS activation, and positive enhancements were noted with the latter, with a mineralization degree 9% superior. Experiments with real water matrices evidence the impact of other water constituents on the degradation rate of the target pollutant (k'300), which was reduced by half when performed in groundwater. Notwithstanding, the system still demonstrated a consistent capacity to remove organic content, ranging from 60 to 50% TOCremoval, regardless of the water matrix, indicating that the system might be effective in real contamination scenarios. This research highlights the potential of GAC and its modified version for remediation of AMT-contaminated water remediation.