揚子江水系マトリックス中のチジアスロンの太陽光触媒分解を円周中性条件下でAg/AgCl-ACで行った

Solar photocatalytic degradation of thidiazuron in Yangtze River water matrix by Ag/AgCl-AC at circumneutral condition.

• Yisi Yang
• Yan Zhang
• Changsong Gou
• Wenjian Wu
• Hao Wang
• Qingru Zeng

抄録

現実の水環境における汚染物質の分解は、困難であるだけでなく、実用的な価値を持つことが知られている。本論文では、長江の水を母材としたAg/AgCl-AC(Ag@AC 2:1)を用いて、太陽光照射下でのチジアスロン(TDZ)の光触媒分解に焦点を当てた。得られた複合触媒は、ほぼ中性条件下でのTDZ分解において優れた性能を示し、太陽光照射下では200分で94%の分解率を達成した。また、一般的な無機アニオン(SO, Cl, HCO)とカチオン(Ca, Cu, Mg)は、程度の差はあれ、TDZの分解を抑制する効果を示した。また、フミン酸やフルボ酸などのフミン物質もTDZの光触媒分解に影響を与えている。フミン酸濃度の増加に伴い、阻害効果が増強されています。フルボ酸については、競合吸着作用と光誘導作用により複雑な効果を示した。UHPLC-MSで確認された分解生成物は、主にCO, SO, HOであり、分解が徹底していることを示している。4回の運転の再利用性試験により、光触媒システムの性能が安定していることが明らかになった。この結果は、太陽光がTDZの光触媒分解に有効に利用できることを示している。本研究は、円周中性水域における有機汚染物質の光触媒分解に安価で効果的なアプローチを提供するものである。

It is well-known that the degradation of pollutants in real water environment is not only challenging but also has practical value. This paper focuses on the photocatalytic degradation of thidiazuron (TDZ), a popular defoliant, using Ag/AgCl-AC (Ag@AC 2:1); AC stands for activated carbon) in a matrix of Yangtze River water under sunlight irradiation. The prepared composite catalyst exhibits excellent performance in TDZ degradation under near neutral condition, the degradation rate reaches 94% in 200 min under solar irradiation. The common inorganic anions (SO, Cl, and HCO) and cations (Ca, Cu, and Mg) show inhibitory effect of different degrees on TDZ degradation. Humic substances such as humic acid and fulvic acid also have an effect on the photocatalytic degradation of TDZ. With the increase of humic acid concentration, there is enhancement of inhibitory effect. As for fulvic acid, its effect is complex due to competitive adsorption and photoinduction action. The degradation products as identified by UHPLC-MS are mainly CO, SO, and HO, indicating that the degradation was thorough. The reusability test of four runs reveals that the performance of the photocatalytic system is stable. The results demonstrate that sunlight can be well utilized for the photocatalytic degradation of TDZ. The study offers a cheap and effective approach for the photocatalytic degradation of organic pollutants in circumneutral water bodies.