WO-0.33HO改質カーボンペースト電極を用いた除草剤アミトロールの電気触媒検出法を開発した

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Sci. Total Environ..2020 Jul;743:140691. S0048-9697(20)34213-3. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.140691.Epub 2020-07-06.

WO-0.33HO改質カーボンペースト電極を用いた除草剤アミトロールの電気触媒検出法を開発した

Electrocatalytic detection of herbicide, amitrole at WO·0.33HO modified carbon paste electrode for environmental applications.

Davalasab Ilager
Hyungtak Seo
Nagaraj P Shetti
Shankara S Kalanur
Tejraj M Aminabhavi

PMID: 32663688 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.140691.

抄録

農薬の大量使用による環境汚染は、フードチェーンの供給要件を満たすために作物の収量を増やすための農作業が増加しているという観点から、パンデミックな問題となっています。農薬の大量使用による環境汚染、特に農作物の保護のための除草剤の大量使用は、世界中で多くの環境問題を引き起こしています。本研究では、サイクリックボルタンメーターによる除草剤アミトロール（AMT）の検出を目的として、酸化タングステン水和物（WO-0.33HO）ナノロッド改質カーボンペースト電極（CPE）をベースとした電気化学センサーを開発しました。水熱合成したWO-0.33HOナノロッドは、pH5.0のリン酸緩衝液(PBS)中でサイクリックボルタンメトリー(CV)及び方形波ボルタンメトリー(SWV)法を用いて使用したところ、電流及び触媒特性が向上し、AMTの検出に優れた感度を示すことがわかった。CV法を用いて、AMTの酸化に対する電気運動パラメータ(スキャンレート,pH,蓄積時間,温度)の影響を調べた。直線性の範囲は1.0×10Mから24×10Mであり、検出限界(LOD)と定量限界(LOQ)はそれぞれ2.33nMと7.8nMであった。提案した簡易法は、土壌及び水試料からのAMTの検出に適用可能であることを示した。

Environmental pollution by the heavy usage of pesticides has been a pandemic issue in view of the rising farming operations for increasing the crop yield to meet the requirements of food chain supply. Throughout the world, environmental pollution by the presence of pesticides, particularly the use of herbicides in large quantities to protect the crops, has posed many environmental issues. In this research, an electrochemical sensor based on tungsten oxide hydrates (WO·0.33HO) nanorod modified carbon paste electrode (CPE) was developed for the detection of herbicide, amitrole (AMT) by the cyclic voltammeter. Hydrothermally synthesized and characterized WO·0.33HO nanorod was found to be sensitive towards the detection of AMT due to its superior sensing property as the sensor showed enhanced current and catalytic property when used in phosphate buffer solution (PBS) of pH 5.0 by the cyclic voltammetric (CV) and square wave voltammetric (SWV) techniques. The influence of electro kinetic parameters viz., scan rate, pH, accumulation time and temperature with respect to AMT oxidation was studied using CV. The linearity range was in between 1.0 × 10 M and 24 × 10 M and limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) was calculated to be 2.33 nM and 7.8 nM respectively. The proposed simple method demonstrated the potential applicability to detect AMT from the soil and water samples.