Katalytischer Abbau organischer Pestizid-Schadstoffe mittels Nanozymen

Pestizide werden in der Landwirtschaft eingesetzt. Obwohl sie der Gesellschaft erhebliche wirtschaftliche Vorteile bringen, können ihre Rückstände über die Umwelt zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen beim Menschen führen. Zudem existiert eine Vielzahl von Pestiziden mit komplexen Strukturen und ausgeprägter Toxizität für Organismen. Weder spezifische Adsorptionsverfahren noch Biodegradationsverfahren können Pestizidrückstände wirksam entfernen.

Nanozym-basierte Abbautechnologien auf Grundlage von Fenton-Reaktionen sind weitgehend unabhängig von strukturellen Unterschieden der Pestizide sowie von Umgebungsbedingungen und ermöglichen die effiziente Eliminierung unterschiedlicher Pestizidklassen. Daher besitzen sie ein hohes Anwendungspotenzial im Bereich des Pestizidabbaus. Creative Enzymes bietet eine Vielzahl von Nanozymen zur katalytischen Degradation von Pestizidrückständen an, um unsere Kunden bei Forschungsarbeiten im Nanozym-Bereich zu unterstützen.

Abbau von Atrazin mit Nanozymen

• Atrazin ist ein selektives organisches Herbizid, das häufig zur Unkrautbekämpfung auf Ackerflächen und Brachland eingesetzt wird. Es weist ein hohes Auswaschungspotenzial auf und verbleibt häufig in Oberflächengewässern.
• Creative Enzymes stellt Fe-Nanozyme aus rotem Rohboden unter Verwendung von Eukalyptusblattextrakt her. Die Ergebnisse zeigten, dass die „grüne“ Synthese der Enzyme aus natürlichem rotem Boden beim Abbau von Atrazin wirksamer war.

Abbau von DDT mit Nanozymen

• DDT (1,1,1-Trichlor-2,2-bis(4-chlorphenyl)ethan) ist ein weit verbreitetes organisches Pestizid. Es ist gegenüber Abbauprozessen resistent und lipophil, wodurch es in großen Mengen in Boden und Wasser persistieren kann und schließlich durch Anreicherung in der Nahrungskette die menschliche Gesundheit erheblich gefährdet.
• Wir setzen eine hydrothermale Synthese zur Herstellung einer neuartigen Ni/Fe₃O₄-Nanozym-Formulierung ein, die mit der Aktivität einer heterogenen Fenton-Reaktion zur Degradation organischer Schadstoffe wie DDT kombiniert wird. Die katalytische Degradation durch Ni/Fe₃O₄-Nanozyme mit Superoxid-Aktivität ist im Vergleich zu unveränderten Eisenoxiden überlegen. Damit stellt es einen vielversprechenden Katalysator für den DDT-Abbau dar.

Abb. 1 Ni/Fe₃O₄-Nanozyme zur verbesserten Degradation von schwer abbaubarem DDT in einem heterogenen Fenton-ähnlichen System. (Zhirun X, et al., 2017)

Abbau von Imidacloprid mit Nanozymen

• Imidacloprid ist eines der am häufigsten eingesetzten organischen Pestizide in der Landwirtschaft. Es ist in Wasser hochstabil und lässt sich nur schwer abbauen.
• Wir stellen CuFe₂O₄-Nanozyme mit Superoxid-ähnlicher Enzymaktivität her und setzen sie erstmals als heterogenen Fenton-Katalysator zur Degradation von Imidacloprid ein. Nanozym-basierte katalytische Systeme zeigen unter sauren Bedingungen eine gute Abbauaktivität. Die Abbaurate ist proportional zur Menge des gebildeten ·OH, was darauf hinweist, dass ·OH an der Redoxreaktion von Imidacloprid beteiligt ist. Darüber hinaus ist das CuFe₂O₄-Nanozym stabil und wiederverwendbar und kann leicht abgetrennt werden.

Creative Enzymes bietet Kunden weltweit schnelle Bearbeitungszeiten, hochwertige Leistungen und wettbewerbsfähige Preise. Unsere fortschrittliche Technologieplattform unterstützt unsere Kunden dabei, Forschungsprozesse qualitativ und quantitativ erfolgreich umzusetzen. Wenn Sie an unseren Leistungen interessiert sind oder Fragen haben, können Sie uns gerne kontaktieren oder eine Online-Anfrage stellen.