ساخت و ارزيابي سميت نانوذرات سيليكا به عنوان حامل كلرپايريفوس براي كنترل سوسك كشيش و شپشه آرد

در اين مطالعه، نانوذرات سيليكا به روش سل-ژل تهيه شد. كلرپايريفوس (8/40% امولسيون) در نانوذرات سيليكا با روش غوطه‌وري بارگذاري شد. سطح ويژه ذرات (SBET) نانوسيليكا توسط BET اندازه گيري و 24/102 متر مربع بر گرم گزارش شد. كارايي بارگذاري كلروپايريفوس بارگذاري شده با نانوسيليكا توسط دستگاه اسپكتروفتومتر ماوراي بنفش- نور مرئي اندازه‌گيري و 79/86 درصد به‌دست آمد. با توجه به نتايج FT-IR، خواص كلرپايريفوس پس از بارگذاري در نانوذرات به دليل فرايند جذب فيزيكي حشره‌كش در منافذ، تغيير نكرد. دوام سميت نانوسيليكاي بارگذاري شده با كلروپايريفوس روي دو گونه از حشرات آفت انباري، سوسك كشيشRhyzopertha dominica F. و شپشه آرد، Tribolium confusum Jacquelin du Val. در سطح­هاي پتري‌ديش، استيل گالوانيزه، موزاييك و بتن مورد بررسي قرار گرفت. دوام سميت 7، 15، 30، 45 و 60 روز بعد از تيمار بررسي شد و در هر فاصله زماني مربوط به آزمايش دوام، تلفات بعد از گذشت 6، 24، 48 و 72 ساعت پس از قرار گرفتن حشرات در معرض نانوسيليكا شمارش شد. تلفات با افزايش غلظت و زمان در معرض قرارگيري در هر غلظت افزايش يافت. با توجه به نتايج به دست آمده كلروپايريفوس بارگذاري شده با نانوسيليكا عليه هر دو حشره مورد آزمايش موثر بود، اما سميت آن بسته به نوع مواد سطح متفاوت بود. كلروپايريفوس بارگذاري شده با نانوسيليكا در پتري ديش باعث حفاظت طولاني مدت عليه سوسك­هاي مورد مطالعه شدند؛ در صورتي كه مدت زمان حفاظت در بتن و پس از آن در سطح موزاييك كوتاهتر بود. به عنوان مثال، درصد تلفات سوسك كشيش، 24 ساعت پس از در معرض قرارگيري حشرات در سطح­هاي پتري‌ديش، استيل گالوانيزه، موزاييك و بتن، 60 روز پس از تيمار با غلظت 2/0 ميلي گرم بر سانتي‌متر مربع به ترتيب 100، 8/82، 40، و 4/1 درصد بود؛ در صورتي كه تلفات براي شپشه آرد 100، 1/97، 20، و 5/18 درصد بود.

In this study, silica nanoparticles (SNPs) were prepared by sol-gel technique. Chlorpyrifos (40.8% EC) was loaded on the SNPs by immersion loading method. The Specific surface area (SBET) of nanosilica was characterized by BET and recorded 102.24 m2/g. Loading efficiency of chlorpyrifos-loaded in silica nanoparticles (Ch-SNPs) was measured 86.79% using UV-VIS spectrophotometer. According to FT-IR results, chlorpyrifos properties remained intact after loading on nanosilica because of physical adsorption process of the insecticide in the pores. The residual toxicity of Ch-SNPs was assessed against two stored product insect species, Rhyzopertha dominica F. and Tribolium confusum Jacquelin du Val. on Petri dish, galvanized steel, mosaic and concrete surfaces. Residual toxicity was evaluated 7, 15, 30, 45 and 60-day post treatment. For each post treatment, the mortality was counted after 6, 24, 48 and 72 h of exposure. The mortality increased with increasing concentration of insecticide and time exposed to each concentration. According to the results, the Ch-SNP was effective against the both pest species, but the toxicity varied depending on the surface material. Ch-SNPs provided long-term protection on petri dishes against the pests, whilst concrete followed by mosaic surfaces with less protection. For instance, R. dominica mortality percentage after 24 h exposure to Petri dish, galvanized steel, mosaic and concrete treated with 0.2 mg cm-2 Ch-SNPwas 100, 82.8, 40 and 1.4%, whereas the mortality was 100, 97.1, 20 and 18.5 % for T. confusum at 60-day post-treatment, respectively.