JP2009235095A - 農薬組成物および残留農薬分解剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】農薬組成物は、農薬活性成分および残留農薬分解剤を含む。残留農薬分解剤は、アパタイト結晶構造に含まれる金属原子の一部が光触媒性金属原子である粉末状の金属修飾アパタイトと、金属修飾アパタイトを被覆する有機物膜とを備える。有機物膜は、金属修飾アパタイトの有する分解作用によって分解され得るものであり、有機物膜の膜厚により、分解作用の抑制される期間が調節されている。
【選択図】なし
Description
<残留農薬分解剤の製造>
本実施例では、残留農薬分解剤である金属修飾アパタイトとしてTi−CaHAPを採用した。Ti−CaHAPの製造においては、まず、脱炭酸ガス処理を施した純水を1L用意し、この純水に対して、窒素雰囲気下にて、硝酸カルシウム、硫酸チタン、リン酸を添加して混合した。硝酸カルシウムの濃度は0.09mol/Lとし、硫酸チタンの濃度は0.01mol/Lとし、リン酸の濃度は0.06mol/Lとした。次に、15mol/Lのアンモニア水を添加することによって、当該原料溶液のpHを9.0に調節した。次に、この原料溶液に対して、100℃で6時間、エージングを行った。このような操作を経ることによって、原料溶液にて金属修飾アパタイトの生成および析出が進行し、原料溶液が懸濁した。この懸濁液をろ過した後、分別した沈殿を5Lの純水で洗浄した。次に、70℃のドライオーブン中で12時間にわたって乾燥した。このようにして、平均1粒子径0.05μmのTi−CaHAPが得られた。このTi−CaHAPにおけるTiとCaの存在比率は、Ti:Ca=1:9であった。すなわち、金属修飾アパタイト結晶構造に含まれる全金属原子に対する触媒性金属原子であるTiの存在率は、10mol%であった。TiとCaの存在比率は、ICP−AES(プラズマ発光分析)による定量分析に基づいて同定した。
農薬活性成分としてフェニトロチオンを含む農薬液(商品名:スミチオン、武田園芸製)を水で1000倍に希釈し、当該水溶液に対して、上述のようにして得られたTi−CaHAP粉末を10wt%の濃度で添加して混合した。このようにして、本実施例の農薬組成物を調製した。
上述のようにして得られた農薬組成物に含まれる残留農薬分解剤の分解効果を調べた。具体的には、まず、農薬組成物を、50×50mmのガラス板上に均一にスピンコートした。次に、このようにして農薬組成物が塗布された複数のガラス板を屋外にて4週間放置した。放置の開始から0.5週間ごとに、ガラス板上の一定面積から農薬活性成分を抽出し、農薬活性成分の残存量を測定し、放置開始時の農薬活性成分量に対する当該残存量の比率を算出した。本測定においては、ガスクロマトグラフおよび質量分析装置を併用することによって農薬活性成分を定量した。放置期間を横軸にとり、農薬活性成分の残存率を縦軸にとったプロットに基づくと、図3に示すグラフA1が得られた。
本実施例では、実施例1と同一のTi−CaHAP粉末をゼラチンで被覆した残留農薬分解剤を製造した。具体的には、まず、50℃以上に加熱した水に対して、最終濃度が0.1g/Lとなるようにゼラチンを溶解させた。次に、この溶液に対して、実施例1と同一のTi−CaHAP粉末を添加し、加熱下で1時間攪拌した。これにより、Ti−CaHAP粒子に対してゼラチンを吸着させた。次に、Ti−CaHAP粉末をろ別し、これを乾燥することにより、約0.1μmのゼラチン膜により被覆されたTi−CaHAP粉末を作製した。このようにして、本実施例の残留農薬分解剤を製造した。そして、農薬活性成分としてフェニトロチオンを含む農薬液(商品名:スミチオン、武田園芸製)を水で1000倍に希釈した水溶液に対して、本実施例の残留農薬分解剤を10wt%の濃度で添加して混合することにより、本実施例の農薬組成物を調製した。本実施例の農薬組成物を用いて、実施例1と同様にして残留農薬分解試験を行ったところ、図3に示すグラフA2が得られた。
農薬活性成分を含む農薬液(商品名:スミチオン、武田園芸製)を水で1000倍に希釈することにより、本比較例の農薬組成物を調製した。この農薬組成物を用いて、実施例1と同様にして残留農薬分解試験を行った。その結果、図3に示すグラフB1が得られた。
図3を参照すると、上述の実施例および比較例で用いた農薬活性成分は、グラフB1で示すように緩やかに自然分解することがわかる。グラフA1とグラフB1を比較すると、農薬組成物が、光触媒性の金属修飾アパタイトであるTi−CaHAP粉末を含む場合には、農薬活性成分は、自然分解よりも急速に分解することが理解できよう。実施例1における分解速度は、比較例1における分解速度の約3倍である。また、グラフA1とグラフA2を比較すると、農薬組成物が、有機膜であるゼラチンで各粒子が被覆されているTi−CaHAP粉末を含む場合には、農薬活性成分の分解は、一定期間抑制された後に促進されることが理解できよう。
Claims (10)
- 農薬活性成分と、
アパタイト結晶構造に含まれる金属原子の一部が光触媒性金属原子である粉末状の金属修飾アパタイトと、を含み、
前記金属修飾アパタイトは有機物膜により被覆されており、
前記有機物膜は、前記金属修飾アパタイトの有する分解作用によって分解され得るものであり、前記有機物膜の膜厚により、前記分解作用の抑制される期間が調節されている、農薬組成物。 - 前記有機物膜は光透過性である、請求項1に記載の農薬組成物。
- 前記金属修飾アパタイトは、カルシウムハイドロキシアパタイトのCaの一部がTiで置換された化学構造を有する、請求項1に記載の農薬組成物。
- 前記金属修飾アパタイトにおいて、CaおよびTiの総和に対するTiの比率は3〜11mol%である、請求項3に記載の農薬組成物。
- 前記金属修飾アパタイトは、土壌の微生物システムにおいて分解可能である、請求項1に記載の農薬組成物。
- 農薬活性成分と混合して使用される残留農薬分解剤であって、
アパタイト結晶構造に含まれる金属原子の一部が光触媒性金属原子である粉末状の金属修飾アパタイトと、
前記金属修飾アパタイトを被覆している有機物膜と、を備え、
前記有機物膜は、前記金属修飾アパタイトの有する分解作用によって分解され得るものであり、前記有機物膜の膜厚により、前記分解作用の抑制される期間が調節されている、残留農薬分解剤。 - 前記有機物膜は光透過性である、請求項6に記載の残留農薬分解剤。
- 前記金属修飾アパタイトは、カルシウムハイドロキシアパタイトのCaの一部がTiで置換された化学構造を有する、請求項6に記載の残留農薬分解剤。
- 前記金属修飾アパタイトにおいて、CaおよびTiの総和に対するTiの比率は3〜11mol%である、請求項8に記載の残留農薬分解剤。
- 前記金属修飾アパタイトは、土壌の微生物システムにおいて分解可能である、請求項6に記載の残留農薬分解剤。
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