烟草所利用浒苔可控制备单原子纳米材料实现除草剂高效降解

日期:10-19-2024

世界农化网中文网报道：近日，中国农业科学院烟草研究所烟草风味化学创新团队利用浒苔可控构建单原子纳米材料，并实现高风险除草剂光催化降解，为提升农产品风味品质主动保障水平提供了技术支撑。相关研究成果发表在《化学工程杂志（Chemical Engineering Journal）》（JCRTop 5%，IF2023 =13.3）上。

农药残留有效控制是保障农产品质量安全与风味品质的重要环节。三嗪类除草剂莠去津在农业生产中应用广泛，土壤半衰期长、水溶性大等特点使其极易造成农田、地表及灌溉水源污染，并会对烟草、大豆等作物产生药害。基于半导体纳米材料的光催化技术，近年来已发展成为消除农药污染的有效手段。研究开发适宜的催化剂材料并明确其对高风险农药的降解规律，有助于提升农残控制的效率与安全性。

该研究以青岛海域的浒苔为原料，成功构建生物质衍生单原子铁修饰纳米材料，实现生物质源金属活性位点的精准调控，其中具有Fe–N6配位结构的纳米材料对莠去津的降解速率高达0.13 min−1，并具有优异的氯耐受性，展示了该材料在高盐环境中的应用潜力。基于理论计算和实验分析，首次揭示了生物质衍生单原子催化剂中配位微环境变化对莠去津光催化降解的影响机制。研究结果可为农药残留有效控制提供一种新技术，为生物质多元化利用提供一种新思路。