واكنش فوتوشيميايي تسريع شده تخريبي حشره‌كش استاميپيريد بر روي نانو ذرات نقره/ برميد نقره تحت نور مرئي

Accelerated Photochemical Degradation of Acetamipirid Insecticide Over the Ag/AgBr Nanospheres under Visible Light

تخريب و تصفيه آلاينده‌هاي محيط زيستي به كمك فرايندهاي فوتوكاتاليزوري بر پايه تركيبات نيمه رساناي فعال تحت نور مرئي و انرژي خورشيدي روش جديدي است كه در اين راستا در دهه‌هاي اخير، طيف گسترده‌اي از نانوساختارهاي جديد سنتز، معرفي و به‌كار گرفته شده‌اند. از مهم‌ترين آلاينده‌ها، ساختارهاي فعال ناشي از فعاليت‌هاي كشاورزي و مصارف خانگي نظير حشره‌كش‌ها و آفت‌كش‌ها هستند. اين آلاينده‌ها به‌واسطه سميّت ذاتي و داشتن گروه‌هاي عاملي و پيوندهاي سير نشده، تحت تابش خورشيدي در محيط‌هاي آبي تجزيه مي‌شوند و آلاينده‌هاي ثانويه‌اي ايجاد مي‌كنند كه اكثرا سرطان‌زا هستند و حيات اكوسيستم را در درازمدت به خطر مي‌اندازند. در اين پژوهش نانوذرات برميد نقره با ريخت‌شناسي كروي يك شكل به روش رسوبدهي شيميايي با استفاده از مايع يوني مناسب (به‌عنوان منبع هاليد) سنتز، با روش‌هاي XRD، BET، DRS، وSEM شناسايي و فعاليت آن‌ها در راستاي حذف آلاينده استاميپيريد تحت نور مرئي، بررسي شد. آناليز XRD به‌خوبي حضور فاز كريستالي ماده مورد نظر را تأييد كرد. همچنين آناليز DRS به‌صورت تقريبي ميزان نوار انرژي نيمه رسانا را تخمين زد و فعال بودن آن در ناحيه مرئي را تأييد كرد. نتايج آزمايش‌هاي فوتوكاتاليزوري نشان داد نانوفوتوكاتاليزور سنتز شده قادر است در كمتر از 12 ساعت، آلاينده را به ميزان قابل توجهي از محيط حذف كند، همچنين سرعت واكنش از معادله سينتيكي شبه مرتبه اول پيروي كرد و ثابت سرعت معادل h0/145 بود.

During the last decades, removal of wastewaters using visible active photocatalytic systems has attracted great attention which led to development of various nanostructured photocatalysts toward purification. Among such contaminants, products including those used in agricultural applications like insecticides and pesticides are of great importance. In this project, the unique Ag/AgBr nanospheres were prepared by a facile single-step co-precipitation method in the presence of 1-Butyl-3- methylimidazolium bromide ([BMIM]Br) ionic liquid (IL) and CTAB as the halide source and surfactant, respectively. The products were well characterized by X-ray diffraction powder (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS), and nitrogen adsorption-desorption isotherms (BET). The XRD pattern confirmed the presence of both AgO and AgBr crystalline phases in the structure well. In addition, the SEM micrographs indicated that the sample has the spherical morphology and the particles size is below 100 nm. According to the photocatalytic experiments, the product was very efficient for the degradation of acetamipirid insecticide solutions under visible light. Also, the results implied that the photoreaction obeyed first order kinetic and the rate constant was evaluated to be 0.145 h-1.