Desempenho de dois catalisadores a base de biocarvão e MnII na degradação de tebuthiuron e hexazinona

• Processo: 16/16140-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: Jussara Borges Regitano
• Beneficiário: Letícia de Pierri
• Supervisor: Maria Louloudi
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Ioannina, Grécia
• Vinculado à bolsa: 14/18293-7 - Dinâmica de tebuthiuron e hexazinona em solos sob aplicação de biocarvão, BP.DR
• Assunto(s): Bioenergia Biocarvão Sequestro de carbono Gases do efeito estufa Poluição do solo Sustentabilidade Prevenção e mitigação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: catalytic oxidative decomposition | heterogeneous Mn-catalysts | pesticide half-life | soil pollution remediation | Poluição do Solo

Resumo

O biocarvão é aplicado ao solo com o intuito de melhorar suas propriedades químicas, físicas e biológicas. Este é um resíduo da produção de bioenergia e, assim, pode ser inserido em um contexto de sustentabilidade energética, além de promover sequestro de carbono e mitigação de gases do efeito estufa. Contudo, o biocarvão pode sorver herbicidas pré-emergentes adicionados intencionalmente aos solos, requerendo a aplicação de doses mais elevadas. Tebuthiuron e hexazinona são dois herbicidas pré-emergentes amplamente utilizados em canaviais no Brasil que apresentam alta mobilidade e persistência no solo e, assim, ambos possuem potencial de contaminação de águas subterrâneas. Embora o biocarvão possa mitigar a lixiviação devido à sorção, a persistência dos herbicidas pode ser aumentada devido à sua aplicação ao solo. Pesticidas são degradados, principalmente, por processos bióticos no solo, mas a degradação abiótica via catalisadores metálicos pode ser igualmente importante, tornando-se uma ferramenta de manejo para a remediação de pesticidas no solo. É provado que catalisadores a base de MnII são efetivos na degradação oxidativa de alguns contaminantes orgânicos. Estes catalisadores, quando ancorados covalentemente a uma matriz de suporte, podem promover degradação mais rápida além de reciclagem mais fácil, o que facilita sua recuperação e reuso. O biocarvão pode funcionar como uma matriz barata e ser útil como um material de suporte para estes catalisadores. Portanto, o objetivo deste projeto de pesquisa é avaliar o desempenho de biocarvões como suportes para catalisadores a base de MnII, testando esta tecnologia na degradação oxidativa de tebuthiuron e hexazinona. Para este propósito, dois biocarvões (um de palha de cana-de-açúcar e outro de dejeto de galinha, ambos pirolisados a 550°C) serão testados. Após o desenvolvimento e caracterização dos catalisadores, estudos catalíticos serão conduzidos sob condições ambientais ideais em que o progresso da degradação será monitorada por cromatografia líquida de alta performance (HPLC). A reciclabilidade dos novos sistemas heterogêneos catalíticos também será avaliada. Estudos mecanísticos serão conduzidos pela monitoração dos potenciais redox (Eh) e estados de oxidação dos centros de MnII, utilizando espectroscopia de ressonância eletrônica paramagnética (EPR). (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PIERRI, LETICIA; GEMENETZI, AIKATERINI; MAVROGIORGOU, ALEXANDRA; REGITANO, JUSSARA BORGES; DELIGIANNAKIS, YIANNIS; LOULOUDI, MARIA. Biochar as supporting material for heterogeneous Mn(II) catalysts: Efficient olefins epoxidation with H2O2. MOLECULAR CATALYSIS, v. 489, p. 11-pg., 2020-06-01. (16/16140-4)