기초 이해 산업과 유통 과학적 근거 해석과 자료 저널
← 목록으로
Adsorption Mechanisms of Glyphosate on Ferrihydrite: Effects of Al Substitution and Aggregation State.
Environ Sci Technol · 2023 · 57:14384-14395 · PMID 37694860 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 환경과 생태 > 토양 거동
요약 생성 대기 중입니다.
초록 전문 번역 · gemma4:e4b
페리하이드라이트(ferrihydrite)는 토양에서 가장 반응성이 높은 철(Fe) 산화수산화물 중 하나이지만, 가장 널리 사용되는 제초제인 글리포세이트의 페리하이드라이트에 대한 흡착 메커니즘은 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 거시적 흡착 실험, 제타 전위 측정, 인산염 K-에지 X선 근접 구조 분광법(P K-edge XAS), 2차원 상관 분광학을 결합한 현장 감쇠 총 반사 푸리에 변환 적외선 분광법(in situ ATR-FTIR coupled with 2D correlation spectroscopy) 및 다변량 곡선 분해 분석을 이용하여 응집된 상태와 분산된 상태의 원시 페리하이드라이트 및 Al 치환 페리하이드라이트에 대한 글리포세이트의 흡착 메커니즘을 규명하였다. 페리하이드라이트의 응집은 글리포세이트 흡착 용량을 감소시킨다. 페리하이드라이트에 Al이 부분적으로 치환되는 것은 외부 비표면적 감소로 인해 응집된 페리하이드라이트에서의 글리포세이트 흡착을 억제하는 반면, 표면 양전하 증가에 기인하여 분산된 페리하이드라이트에서의 글리포세이트 흡착을 촉진한다. 글리포세이트는 흡착 pH에 따라 주로 프로토네이션되고 탈프로토네이션된 단자리-단핵 복합체(MMH1/MMH0, 77–90%)를 페리하이드라이트 상에 형성하며, 미량의 탈프로토네이션된 이자리-이핵 복합체(BBH0, 23–10%)도 형성한다. Al의 도입과 낮은 pH는 BB 복합체의 형성을 선호하게 한다. 흡착된 글리포세이트는 페리하이드라이트 상에서 MM 복합체를 우선적으로 형성하며, Al 치환 페리하이드라이트 상의 Al-OH 자리에 우선적으로 결합한다. 이러한 새로운 통찰은 페리하이드라이트가 풍부한 환경에서 글리포세이트의 환경적 거동을 예측하는 데 유용할 것으로 기대된다.
ORIGINAL ABSTRACT
Ferrihydrite is one of the most reactive iron (Fe) (oxyhydr)oxides in soils, but the adsorption mechanisms of glyphosate, the most widely used herbicide, on ferrihydrite remain unknown. Here, we determined the adsorption mechanisms of glyphosate on pristine and Al-substituted ferrihydrites with aggregated and dispersed states using macroscopic adsorption experiments, zeta potential, phosphorus K-edge X-ray absorption near-edge structure spectroscopy, in situ attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy coupled with two-dimensional correlation spectroscopy, and multivariate curve resolution analyses. Aggregation of ferrihydrite decreases the glyphosate adsorption capacity. The partial substitution of Al in ferrihydrite inhibits glyphosate adsorption on aggregated ferrihydrite due to the decrease of external specific surface area, while it promotes glyphosate adsorption on dispersed ferrihydrite, which is ascribed to the increase of surface positive charge. Glyphosate predominately forms protonated and deprotonated, depending on the sorption pH, monodentate-mononuclear complexes (MMH1/MMH0, 77-90%) on ferrihydrites, besides minor deprotonated bidentate-binuclear complexes (BBH0, 23-10%). Both Al incorporation and a low pH favor the formation of the BB complex. The adsorbed glyphosate preferentially forms the MM complex on ferrihydrite and preferentially bonds with the Al-OH sites on Al-substituted ferrihydrite. These new insights are expected to be useful in predicting the environmental fate of glyphosate in ferrihydrite-rich environments.
저자Li, X.; Yang, P.; Zhao, W.; Guo, F.; Jaisi, D. P.; Mi, S.; Ma, H.; Lin, B.; Feng, X.; Tan, W.; Wang, X.
저널Environmental science & technology
권·호·쪽57(38), 14384-14395
PMID37694860
DOI10.1021/acs.est.3c04727
MeSHAdsorption; Iron; Herbicides; Glyphosate; Ferric Compounds
APA 7판
Li, X., Yang, P., Zhao, W., Guo, F., Jaisi, D. P., Mi, S., Ma, H., Lin, B., Feng, X., Tan, W., & Wang, X. (2023). Adsorption Mechanisms of Glyphosate on Ferrihydrite: Effects of Al Substitution and Aggregation State. Environ Sci Technol, 57(38), 14384-14395. https://doi.org/10.1021/acs.est.3c04727
글리포세이트 과학연구 아카이브 · 솔마인드아이티 · 본 사이트는 정보 제공 목적이며 의학적 조언이 아닙니다.