Efeito residual de sulfentrazone, isoxaflutole e oxyfluorfen em três solos

As características físicas e químicas do solo, além das condições climáticas, influenciam o comportamento de herbicidas aplicados em pré-emergência das plantas daninhas. Dessa forma, objetivou-se avaliar o efeito residual de sulfentrazone, isoxaflutole e oxyfluorfen em três solos. O ensaio foi conduzido em ambiente protegido e o delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos, para cada solo, foram dispostos em esquema fatorial 3 x 5, sendo três herbicidas e cinco épocas de semeadura após aplicação dos produtos. Os herbicidas sulfentrazone, oxyfluorfen e isoxaflutole foram aplicados nas doses de 0,5, 0,72 e 0,113 kg ha-1, respectivamente, sobre potes plásticos de 250 mL previamente preenchidos com os dois solos de textura argilosa e um de textura franco-arenosa. Posteriormente, procedeu-se à semeadura da espécie bioindicadora Sorghum bicolor de forma escalonada, aos 0, 15, 30, 45 e 60 dias após a aplicação (DAA). Uma testemunha sem herbicida foi semeada nas diferentes épocas para cada solo e usada como comparação nas avaliações. Aos 21 dias após a semeadura em cada época, realizaram-se avaliações de intoxicação e crescimento das plantas através da massa seca da parte aérea. As plantas de sorgo, no solo argiloso com 9,0 dag kg-1 de matéria orgânica (MO) submetido à aplicação de isoxaflutole, sulfentrazone e oxyfluorfen, produziram massa seca da parte aérea igual a 34, 20 e 40%, respectivamente, aos 60 DAA, em relação às plantas crescidas nesse solo sem aplicação do herbicida. No solo franco-arenoso, observou-se elevado efeito residual dos herbicidas sulfentrazone e oxyfluorfen e diminuição do efeito residual do isoxaflutole ao longo do tempo, com 80, 90 e 40% de controle aos 60 DAA, respectivamente. No solo argiloso com 4,4 dag kg-1 de MO, verificou-se que o herbicida isoxaflutole perdeu a eficácia de controle ao longo do tempo, diferentemente do oxyfluorfen, que apresentou controle praticamente constante em todas as épocas avaliadas, e do sulfentrazone, que mostrou elevado efeito residual ao longo do período avaliado. As características inerentes a cada herbicida, bem como as diferenças nos teores de matéria orgânica e de textura entre os solos, influenciam na persistência do sulfentrazone, isoxaflutole e oxyfluorfen no solo. Maior efeito residual de oxyfluorfen foi observado no solo franco-arenoso e de isoxaflutole no solo argiloso com alto teor de matéria orgânica. Já o sulfentrazone apresentou elevado efeito residual nos três solos estudados.

Atividade residual de herbicidas aplicados ao solo em relação ao controle de quatro espécies de Amaranthus

Herbicidas aplicados em pré-emergência normalmente apresentam atividade residual no solo, controlando os primeiros fluxos germinativos das plantas daninhas e prevenindo a matocompetição inicial. O objetivo deste trabalho foi verificar o período de atividade residual proporcionado por doses de herbicidas suficientes para o controle pontual de 95% (C95) das espécies Amaranthus hybridus, A. lividus, A. spinosus e A. viridis, além de avaliar doses recomendadas desses herbicidas. O trabalho foi realizado em casa de vegetação, em solo de textura franco-argiloarenosa (20% de argila e 1,9 de matéria orgânica), e as doses dos herbicidas alachlor, diuron, oxyfluorfen, pendimethalin, prometryne, oxyfluorfen, S-metolachlor, trifluralin 450 e trifluralin 600 foram aplicadas aos 30, 20, 10 e 0 dias antes da semeadura das plantas daninhas. Avaliou-se o controle das plantas daninhas após a permanência dos herbicidas no solo por períodos de 0, 10, 20 e 30 dias depois da aplicação dos tratamentos (DAA). A atividade residual de alachlor e prometryne, na dose C95, não foi suficiente para o controle eficiente (>80%) das espécies por períodos de até 30 DAA. Quanto ao alachlor, o emprego da dose recomendada não se refletiu em aumento considerável da atividade residual, exceto em relação a A. viridis. A dose recomendada de prometryne proporcionou controle eficiente das espécies até 30 DAA, exceto de A. hybridus. A dose recomendada de oxyfluorfen controlou eficientemente A. hybridus e A. spinosus até 30 DAA, espécies estas que não haviam sido eficientemente controladas pela dose C95. Trifluralin 450 promoveu controle residual eficiente de 30 DAA somente em relação a A. hybridus. Trifluralin 600 foi eficiente no controle de A. hybridus e A. viridis até os 30 DAA e até 29 e 28 DAA para A. lividus e A. spinosus, respectivamente. Clomazone não promoveu controle eficiente das espécies até 30 DAA, exceto de A. viridis. Diuron, pendimethalin e S-metolachlor foram eficientes para todas as espécies até 30 DAA, em ambas as doses, demonstrando atividade residual consistente para o solo estudado.

Residual activity of herbicides used in soybean agriculture on grain sorghum crop succession

The sorghum is a kind of prominence before the cultures used in succession in the Brazil. However, little information concerning the effects of residual activity of herbicides on the crop in this region are known. The objective of this study was to evaluate the residual activity of herbicides used in weed management in soybeans as well as check their effects on grain sorghum grown in succession. For the field experiment, we used a randomized block design with four replications. Eight herbicide treatments were evaluated: imazaquin (0,161 kg ha-1), diclosulam (0,035 kg ha-1), sulfentrazone (0,600 kg ha-1) and flumioxazin (0,05 kg ha-1) in applications made before emergency and chlorimuron-ethyl (0,015 kg ha-1), imazethapyr (0,060 kg ha-1), imazethapyr (0,100 kg ha-1) and fomesafen (0,250 kg ha-1) applied post-emergence soybean (V3 stadium, 18 DAE), and a control without herbicide application. The grain sorghum (cv. AG-1040) was sown after the harvest of soybeans. The residual activity of these herbicides was determined by bioassay, using the same sorghum cultivars evaluated in the field during the period from 0 to 200days after application the treatments. The sorghum crop showed high sensitivity to residual activity of the herbicide sulfentrazone, diclosulam and imazethapyr dose of 0,100 kg ha-1, even when grown after soybean harvest. Furthermore, the residual activity of sulfentrazone exceeded the range of assessment of bioassay, and more than 200 days.

Atividade residual de imazethapyr + imazapic em arroz semeado em rotação com o arroz Clearfield®

Objetivou-se com este trabalho avaliar os efeitos da atividade residual da mistura comercial do herbicida Only® (imazethapyr+imazapic) sobre o arroz convencional, cultivar IRGA 417, em solo cultivado em uma e três safras sequenciais de arroz Clearfield® (CL). Quatro experimentos foram conduzidos no município de Capão do Leão, RS, em delineamento de blocos ao acaso, com quatro e oito repetições, respectivamente para dois experimentos de campo (EC1 e EC3), e dois em casa de vegetação (CV1 e CV3). Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial; o fator A, dentro da mesma safra, comparava resíduos em repetições de anos de cultivo, e o fator B avaliava a dose aplicada sobre o arroz CL e a atividade residual do herbicida ao arroz não mutado. Os tratamentos utilizados foram os herbicidas imazethapyr (75 g L-1 ) + imazapic (25 g L-1) nas doses de 0, 100, 150 e 200 g ha-1 do produto comercial Only®, acrescido de 0,5% do adjuvante Dash®. As doses foram aplicadas nos estádios V3-V4 do arroz CL. As variáveis estudadas foram: massa seca da parte aérea, peso de mil grãos e produtividade, nos experimentos em campo (EC1 e EC3), e altura de plantas, massa seca da parte aérea e massa seca de raiz, nos experimentos em casa de vegetação (CV1 e CV3). Os resultados demonstraram que o sistema CL de arroz irrigado pode restringir o cultivo em safras que intercalam cultivares tolerantes e não tolerantes ao herbicida Only, uma vez que a dose de 100 g ha¹, recomendada para controlar plantas daninhas nesse sistema de produção, deixa resíduo no solo em quantidade suficiente para interferir negativamente na safra seguinte, em relação ao crescimento e à produtividade do arroz convencional, cultivar IRGA 417.

Efeito residual de herbicidas aplicados em pré-emergência em diferentes solos

O objetivo deste trabalho foi monitorar o efeito residual dos herbicidas ametryne, clomazone e diuron, aplicados em pré-emergência, utilizando amostras de um Neossolo Quartzarênico e de um Latossolo Vermelho, com texturas e composições contrastantes. Para isso, foram conduzidos seis bioensaios em casa de vegetação, com amostras de um Neossolo Quartzarênico (textura arenosa) e de um Latossolo Vermelho (textura argilosa). Foi avaliado o efeito residual de ametryne (0, 1,60 e 2,40 kg ha-1), clomazone (0, 0,90 e 1,10 kg ha-1) e diuron (0, 1,60 e 3,20 kg ha-1), por meio de semeadura de bioindicador previamente selecionado (Cucumis sativus ou Brachiaria decumbens) aos 0, 25, 50, 75 e 100 dias após a aplicação (DAA). Verificou-se que ametryne proporcionou 80% de controle até os 40 DAA, independentemente do solo e da dose. O clomazone apresentou efeito residual satisfatório quando aplicado na dose recomendada em solo argiloso, mantendo o controle acima de 80% até os 71 DAA. Em solo arenoso, o controle não foi satisfatório já aos 25 DAA, mesmo na dose recomendada para solo argiloso. Diuron apresentou alta estabilidade em solo argiloso, observando-se controle superior a 91% até os 100 DAA na dose recomendada e controle acima de 80% até os 54 DAA na dose recomendada para solo arenoso. No entanto, em solo arenoso não houve aumento do efeito residual, mesmo com a aplicação da dose recomendada para solo argiloso.

Atividade residual de herbicidas pré-emergentes aplicados na cultura da soja sobre o milheto cultivado em sucessão

O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade residual de herbicidas utilizados no manejo de plantas daninhas em pré-emergência da cultura da soja, bem como verificar seus efeitos sobre o milheto cultivado em sucessão. Utilizaram-se parcelas de 80 m², em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema de parcelas subdivididas 5 x 4, correspondendo à aplicação dos herbicidas imazaquin (0,160 kg ha-1), diclosulam (0,035 kg ha-1), sulfentrazone (0,600 kg ha-1) e flumioxazin (0,050 kg ha-1) e uma testemunha, aplicados logo após a semeadura do cultivar de soja Msoy-6101. Nas subparcelas, realizou-se a semeadura do milheto, cultivar ADR-7010, em quatro períodos, correspondendo a 0, 40, 80 e 120 dias após a aplicação dos herbicidas (DAA). Durante a condução do ensaio, foram determinados os níveis de intoxicação, estande, altura e massa seca da parte aérea das plantas de milheto. No final do ciclo foi avaliado o rendimento de grãos da cultura. O híbrido de milheto ADR-7010 apresentou elevada sensibilidade com relação à atividade residual dos herbicidas sulfentrazone, diclosulam e imazaquin quando cultivado logo após a aplicação destes. A bioatividade dos herbicidas imazaquin, diclosulam e flumioxazin não foi suficiente para alterar o rendimento de grãos do milheto cultivado em sucessão à soja (120 DAA), mostrando que esse intervalo de tempo é suficiente para dissipação desses herbicidas. Dos herbicidas pré-emergentes avaliados, o sulfentrazone apresentou maior atividade residual, influenciado negativamente o rendimento da cultura durante o intervalo de tempo estudado.

Atividade residual de herbicidas aplicados em pós-emergência na cultura da soja sobre o milheto cultivado em sucessão

O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade residual de herbicidas utilizados em pós-emergência da cultura da soja sobre o milheto cultivado em sucessão. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho distroférrico de textura argilosa em região de cerrado. Os herbicidas chlorimuron-ethyl (0,015 kg ha-1), imazethapyr (0,060 kg ha-1), imazethapyr (0,100 kg ha-1) e fomesafen (0,250 kg ha-1) foram utilizados em pós-emergência do cultivar de soja Msoy-6101. Utilizou-se o delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema de parcelas subdivididas (5 x 4). Nas subparcelas, realizou-se a semeadura do milheto (híbrido ADR-7010) em quatro períodos, correspondendo a 0, 40, 80 e 120 dias após a aplicação dos herbicidas (DAA). Durante a condução do ensaio, avaliou-se a intoxicação da cultura aos 7 e 28 dias após a emergência, o estande, a altura e a matéria seca da parte aérea das plantas de milheto. Ao final do ciclo da cultura, determinou-se o rendimento de grãos. O imazethapyr (0,060 kg ha-1) e chlorimuron-ethyl (0,015 kg ha-1) não alteraram significativamente o rendimento da cultura do milheto em semeaduras posteriores a 80 DAA. Para fomesafen, o intervalo mínimo de segurança entre a aplicação e a semeadura do milheto foi de 100 dias. Por outro lado, maior persistência foi observada para imazethapyr na dose 0,100 kg ha-1, chegando a 120 dias de bioatividade sobre o milheto, que teve seu rendimento de grãos alterando mesmo quando semeado durante esse período.

Crescimento de espécies bioindicadoras do residual do herbicida (imazethapyr+imazapic), semeadas em rotação com arroz Clearfield®

Neste trabalho, determinou-se o efeito residual do herbicida Only® (imazethapyr+imazapic) sobre plantas de milho, pepino, rabanete e tomate, semeadas em solo no qual o herbicida foi aplicado há 1.100 dias. O estudo foi realizado em casa de vegetação, com o delineamento experimental de casualização por bloco, com quatro repetições por tratamento. Os tratamentos avaliados foram o residual do herbicida Only® aplicado sob as plantas de arroz CL na safra 2006/2007, nas doses de 0, 100, 150 e 200 g ha-1 do produto comercial, acrescido de 0,5% do adjuvante Dash®. Foram semeadas sob as parcelas 15 sementes de cada espécie bioindicadora (milho, pepino, rabanete e tomate), sendo estas desbastadas para 10 plantas após a germinação. Após 60 dias da data da semeadura, foram avaliadas a altura de plantas, a massa seca da parte aérea e a massa seca das raízes, sendo esta última não realizada nas plantas de milho e de pepino. Os dados obtidos foram submetidos à análise da variância (p<0,05) e testados por modelos de regressão polinomial. Conclui-se que houve presença de atividade residual da mistura comercial dos herbicidas (imazethapyr+imazapic) do grupo das imidazolinonas em solo após 1.100 dias da aplicação dos herbicidas. Isso indica que as plantas de milho, pepino, rabanete e tomate podem ser utilizadas como espécies bioindicadoras de atividade residual da mistura comercial dos herbicidas (imazethapyr+imazapic) e que o rabanete e o tomate são mais sensíveis à presença do produto, quando comparados ao milho e ao pepino.

Lixiviação de saflufenacil e residual após períodos de seca

O objetivo deste trabalho foi avaliar a lixiviação de saflufenacil em Latossolo Vermelho-Amarelo (textura média, pH 5,6) e Latossolo Vermelho distrófico (textura argilosa, pH 5,2 e pH 6,0), assim como os efeitos de períodos de seca no residual desse herbicida. A lixiviação de saflufenacil (0,10 g i.a ha-1) e, adicionalmente, a lixiviação de diuron + hexazinone (1.170 + 330 g i.a. ha-1) foram avaliadas sob simulação de chuva (40 mm). O herbicida saflufenacil aplicado em solo argiloso com pH 6,0 apresentou lixiviação até a profundidade de 25 cm, porém ela foi mais pronunciada na faixa de 15 a 20 cm. Quando o herbicida foi aplicado no mesmo solo, mas com pH 5,2, houve lixiviação até a profundidade de 15 cm. Em solo de textura média, a lixiviação foi elevada até a profundidade de 25 cm. Para diuron+hexazinone, no solo argiloso, independentemente do pH, houve lixiviação até 25 cm de profundidade. Todavia, em solo de textura média a lixiviação ocorreu até 40 cm de profundidade. Em relação ao efeito residual do saflufenacil após períodos de seca (0, 15, 30, 45, 60 e 90 dias) em um Latossolo Vermelho distrófico (textura argilosa), foi verificado efeito fitotóxico no bioindicador maior ou igual a 80% até os 28 dias de seca.

Atividade residual de diuron, oxyfluorfen e prometryne no controle de Euphorbia heterophylla

As aplicações de herbicidas em pré-emergência têm por finalidade a obtenção da atividade residual no início do ciclo das culturas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade residual dos herbicidas diuron, oxyfluorfen e prometryne, aplicados isoladamente ou em misturas, no controle de Euphorbia heterophylla. Oito experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, aplicando-se doses dos herbicidas ou das misturas aos 30, 20, 10 e 0 dias antes da semeadura da planta daninha (DAS). Com o diuron e prometryne, foram observados controles satisfatórios até 20 DAS nas doses a partir de 1,07 e 1,6 kg ha-1, respectivamente. Quanto ao oxyfluorfen, foi registrado um período residual inferior, obtendo-se controle mínimo de 80% até 10 DAS nas doses a partir de 0,324 kg ha-1. Em relação às misturas dos herbicidas, a mistura diuron+prometryne promoveu controle superior a 85% por períodos de até 30 dias, quando aplicada na menor dose (1+2 kg ha-1), e de 20 dias, quando aplicada na dose de 2+1 kg ha-1. Visando obter esse mesmo patamar de controle por 30 dias, foi necessário 1+0,288 kg ha-1 da mistura diuron+oxyfluorfen. A mistura prometryne+oxyfluorfen apresentou um mínimo de 80% de controle no período de 10 dias, quando utilizada a dose de 1+0,192 kg ha-1.

On-line determination of residual collector concentration in flotation process

Valuable minerals can be recovered by using froth flotation. This is a widely used separation technique in mineral processing. In a flotation cell hydrophobic particles attach on air bubbles dispersed in the slurry and rise on the top of the cell. Valuable particles are made hydrophobic by adding collector chemicals in the slurry. With the help of a frother reagent a stable froth forms on the top of the cell and the froth with valuable minerals, i.e. the concentrate, can be removed for further processing. Normally the collector is dosed on the basis of the feed rate of the flotation circuit and the head grade of the valuable metal. However, also the mineral composition of the ore affects the consumption of the collector, i.e. how much is adsorbed on the mineral surfaces. Therefore it is worth monitoring the residual collector concentration in the flotation tailings. Excess usage of collector causes unnecessary costs and may even disturb the process. In the literature part of the Master’s thesis the basics of flotation process and collector chemicals are introduced. Capillary electrophoresis (CE), an analytical technique suitable for detecting collector chemicals, is also reviewed. In the experimental part of the thesis the development of an on-line CE method for monitoring the concentration of collector chemicals in a flotation process and the results of a measurement campaign are presented. It was possible to determine the quality and quantity of collector chemicals in nickel flotation tailings at a concentrator plant with the developed on-line CE method. Sodium ethyl xanthate and sodium isopropyl xanthate residuals were found in the tailings and slight correlation between the measured concentrations and the dosage amounts could be seen.

Residual herbicides in weed management for glyphosate-resistant soybean in Brazil

In agricultural production systems where the glyphosate-resistant soybean crop (Glycine max) is grown and the practice of crop rotation with alternative herbicides is not adopted, the exclusive and continuous use of glyphosate has led to the occurrence of resistant weed populations that may limit or compromise the benefits of this technology. Thus, the efficacy of weed management programs, including the use of residual herbicides (sulfentrazone, flumioxazin, imazethapyr, diclosulan, chlorimuron and s-metolachlor) applied in preemergence and followed by in-crop postemergence applications of glyphosate (PRE-POST) were compared to glyphosate postemergence only programs - POST. The study was conducted across nine locations during the 2009/2010 and 2010/2011 growing seasons. PRE-POST programs were efficient in the control of Amaranthus viridis, Brachiaria plantaginea, Bidens pilosa, Commelina benghalensis, Eleusine indica, Euphorbia heterophylla and Raphanus raphanistrum, with the level of control being similar when comparing the program with two applications of glyphosate POST. Some PRE-POST programs were not efficient in controlling Cenchrus echinatus, Ipomoea hederifolia and Ipomoea triloba. Sulfentrazone and diclosulam PRE-POST programs improved the control of Ipomoea triloba compared to sequential applications of glyphosate alone. No significant differences in soybean yield were observed between any of the herbicide treatments or study locations. The use of residual herbicides in preemergence followed by glyphosate in-crop postemergence provides consistent weed control and reducing early season weed competition. Furthermore, these programs utilize at least two herbicide modes of action for herbicide use diversity, which will be needed to stay ahead of resistance build-up, regardless of when weeds may appear.

Eficiência e residual no solo de herbicidas na cultura do feijão

Avaliou-se a eficiência de herbicidas na cultura do feijão e a possível ação residual desses produtos sobre as culturas de sorgo e de milho cultivadas em sucessão. O experimento foi realizado em campo e em casa de vegetação, avaliando-se os seguintes tratamentos: fomesafen (250 g L-1) e a mistura comercial de bentazon e imazamox (600 g L‑1 + 28 g L-1) nas doses de 25, 50, 75 e 100% da dose recomendada dos respectivos produtos comerciais, bem como a mistura em tanque desses herbicidas nas proporções de 75 + 25, 50 + 50 e 25 + 0,75%, além de duas testemunhas: uma capinada e outra sem capina. O fomesafen na dose de 250 g ha-1 proporcionou boa produtividade de feijão, porém prejudicou o crescimento de plantas de sorgo nas amostras de solo coletadas até 183 dias após a aplicação (DAA), indicando grande persistência do herbicida. No solo coletado aos 153 DAA, observou-se intoxicação nas plantas de milho, mas não houve influência no acúmulo de matéria seca da parte aérea nem na produção de grãos. A mistura pronta de bentazon e imazamox não foi eficiente no controle de plantas daninhas até a colheita do feijão. Contudo, quando a essa mistura adicionou-se o fomesafen, houve redução da dose do fomesafen em 75%, com ótimo controle de plantas daninhas e fácil condição de colheita do feijão, além de menor risco de carryover em plantas de sorgo e de milho. A persistência do fomesafen no solo não foi alterada com a mistura em tanque de bentazon e imazamox.

Effect of trolox C on cardiac contracture induced by hydrogen peroxide

Hydrogen peroxide (H2O2) perfused into the aorta of the isolated rat heart induces a positive inotropic effect, with cardiac arrhythmia such as extrasystolic potentiation or cardiac contractures, depending on the dose. The last effect is similar to the "stone heart" observed in reperfusion injury and may be ascribed to lipoperoxidation (LPO) of the membrane lipids, to protein damage, to reduction of the ATP level, to enzymatic alterations and to cardioactive compounds liberated by LPO. These effects may result in calcium overload of the cardiac fibers and contracture ("stone heart"). Hearts from male Wistar rats (300-350 g) were perfused at 31oC with Tyrode, 0.2 mM trolox C, 256 mM H2O2 or trolox C + H2O2. Cardiac contractures (baseline elevation of the myograms obtained) were observed when hearts were perfused with H2O2 (Tyrode: 5.9 ± 3.2; H2O2: 60.5 ± 13.9% of the initial value); perfusion with H2O2 increased the LPO of rat heart homogenates measured by chemiluminescence (Tyrode: 3,199 ± 259; H2O2: 5,304 ± 133 cps mg protein-1 60 min-1), oxygen uptake (Tyrode: 0.44 ± 0.1; H2O2: 3.2 ± 0.8 nmol min-1 mg protein-1) and malonaldehyde (TBARS) formation (Tyrode: 0.12 ± 0; H2O2: 0.37 ± 0.1 nmol/ml). Previous perfusion with 0.2 mM trolox C reduced the LPO (chemiluminescence: 4,098 ± 531), oxygen uptake (0.51 ± 0) and TBARS (0.13 ± 0) but did not prevent the H2O2-induced contractures (33.3 ± 16%). ATP (Tyrode: 2.84 ± 0; H2O2: 0.57 ± 0) and glycogen levels (Tyrode: 0.46 ± 0; H2O2: 0.26 ± 0) were reduced by H2O2. Trolox did not prevent these effects (ATP: 0.84 ± 0 and glycogen: 0.27 ± 0). Trolox C is known to be more effective than a -tocopherol or g -tocopherol in reducing LPO though it lacks the phytol portion of vitamin E to be fixed to the cell membranes. Trolox C, unlike vitamin A, did not prevent the glycogen reduction induced by H2O2. Trolox C induced a positive chronotropic effect that resulted in higher energy consumption. The reduction of energy level seemed to be more important than LPO in the mechanism of H2O2-induced contracture

Catalytic direct synthesis of hydrogen peroxide in a novel microstructured reactor

The direct synthesis from hydrogen and oxygen is a green alternative for production of hydrogen peroxide. However, this process suffers from two challenges. Firstly, mixtures of hydrogen and oxygen are explosive over a wide range of concentrations (4-94% H2 in O2). Secondly, the catalytic reaction of hydrogen and oxygen involves several reaction pathways, many of them resulting in water production and therfore decreasing selectivity. The present work deals with these two challenges. The safety problem was dealed by employing a novel microstructured reactor. Selectivity of the reaction was highly improved by development a set of new catalysts. The final goal was to develop an effective and safe continuous process for direct synthesis of hydrogen peroxide from H2 and O2. Activated carbon cloth and Sibunit were examined as the catalysts’ supports. Palladium and gold monometallic and palladium-gold bimetallic catalysts were thoroughly investigated by numerous kinetic experiments performed in a tailored batch reactor and several catalyst charachterization methods. A complete set of data for direct synthesis of H2O2 and its catalytic decomposition and hydrogenation was obtained. These data were used to assess factors influencing selectivity and activity of the catalysts in direct synthesis of H2O2 as well as its decomposition and hydrogenation. A novel microstructured reactor was developed based on hydrodynamics and mass transfer studies in prototype microstractural plates. The shape and the size of the structural elements in the microreactor plate were optimized in a way to get high gas-liquid interfacial area and gas-liquid mass transfer. Finally, empirical correlations for the volumetric mass transfer coefficient were derived. A bench-scale continuous process was developed by using the novel microstructral plate reactor. A series of kinetic experiments were performed to investigate the effects of the gas and the liquid feed rates and their ratio, the amount of the catalyst, the gas feed composition and pressure on the final rate of H2O2 production and selectivity.