science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wetenschappers fabriceren een dubbel PH-responsief slim afgiftesysteem voor pesticiden

Schematische illustratie van fabricage en mechanisme van HCECA. Krediet:Teng Guopeng

Licht, elektrisch veld, wisselend magnetisch veld en pH zijn gebruikt als triggers om de afgifte van pesticiden te stimuleren, waarvan het pH-responsieve type brede belangstelling trekt vanwege de eenvoudige bediening en lage kosten.

De meeste pesticiden met gecontroleerde pH vertonen een monotone reactie op zuur of alkali, en dus is de grootschalige toepassing beperkt, aangezien de pH van water voor sproeien in de landbouw kan variëren tussen zwak zuur en zwak alkalisch van plaats tot plaats. Het bedenken van zuur/alkali dubbele pH-responsieve pesticiden met gecontroleerde afgifte die flexibel zijn in meerdere toepassingssituaties, zou deze uitdaging kunnen helpen overwinnen.

Volgens een artikel gepubliceerd in Chemical Engineering Journal , slaagde een team onder leiding van Prof. Wu Zhengyan in het Institute of Intelligent Machines, Hefei-instituten voor fysische wetenschappen van de Chinese Academie van Wetenschappen erin om een ​​nieuw type responsief materiaal te ontwikkelen met een dubbele pH-gevoeligheid voor zuur / alkali om hydrofoob pesticide te leveren door de combinatie van zuurgevoelig calciumion (Ca 2+ )-ethyleendiaminetetraacetaat (EDTA 2- ) complex en base-gevoelig calciumalginaat.

Tijdens het laden van chloorpyrifos vond de assemblage spontaan plaats door Ca 2+ . te mengen -gemodificeerde met zuur behandelde halloysiet-nanobuisjes (a-HNT's) met EDTA 2- , gevolgd door de functionalisering van alginaatgel om het slimme pesticideafgiftesysteem (HCECA) te verkrijgen.

De laadcapaciteit en laadefficiëntie van het systeem voor chloorpyrifos waren respectievelijk 130 mg/g en 65%, wat wijst op een dubbel pH-responsief gecontroleerd afgiftegedrag.

Tegelijkertijd vertoonde het systeem uitstekende bladhechtingsprestaties, hoge temperatuurbestendigheid en UV-bestendigheid, wat het verlies aanzienlijk kon verminderen, de levensduur van pesticiden kon verlengen en de bezettingsgraad kon verbeteren.

Met name het dragermateriaal vertoonde uitstekende biocompatibiliteit bij het testen van toxiciteit op zebravissen. Het op halloysiet nanobuisjes gebaseerde gelmateriaal dient als een veelbelovende drager voor hydrofobe pesticiden die kunnen worden toegepast bij gecontroleerd beheer van landbouwrisico's. + Verder verkennen

Infrarood lichtgevoelig pesticide met gecontroleerde afgifte helpt de verzadiging van pesticiden te reguleren