Spas ji bo serdana Nature.com. Guhertoya geroka ku hûn bikar tînin piştgirîya CSS-ê sînordar e. Ji bo ezmûna çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn gerokek nûvekirî bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin). Di vê navberê de, ji bo misogerkirina piştgirîya domdar, em ê malperê bê şêwaz û JavaScript pêşkêş bikin.
Di vê xebatê de, pêkhateyên rGO/nZVI ji bo yekem car bi karanîna pêvajoyek sade û hawîrdorparêz bi karanîna ekstrakta pelê zerkirî ya Sophora wekî kargêrek kêmker û aramker hatine sentez kirin da ku bi prensîbên kîmya "kesk" re tevbigerin, wek mînak senteza kîmyewî ya kêmtir zirardar. Gelek amûr hatine bikar anîn da ku hevrêziya serketî ya pêkhateyan rast bikin, wekî SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR, û potansiyela zeta, ku çêkirina serketî ya pêkhatî destnîşan dikin. Kapasîteya rakirina pêkhateyên nûjen û nZVI-ya paqij di nav hûrguliyên destpêkê yên cihêreng ên antîbiyotîka doxycycline de hate berhev kirin da ku bandora hevrêzî ya di navbera rGO û nZVI de were lêkolîn kirin. Di bin şert û mercên rakirina 25 mg L-1, 25°C û 0.05g de, rêjeya rakirina adsorptive ya nZVI ya safî% 90 bû, dema ku rêjeya rakirina adsorptive ya doxycycline ji hêla pêkhateya rGO/nZVI ve gihîşt 94.6%, piştrast dike ku nZVI û rGO . Pêvajoya adsorpsiyonê bi fermanek pseudo-duyemîn re têkildar e û bi modela Freundlich re bi kapasîteya adsorpsiyonê ya herî zêde 31,61 mg g-1 di 25 °C û pH 7 de lihevhatinek baş e. Mekanîzmayek maqûl ji bo rakirina DC-ê hate pêşniyar kirin. Wekî din, ji nû vebikaranîna pêkhateya rGO/nZVI piştî şeş çerxên nûjenkirinê yên li pey hev 60% bû.
Kêmbûna avê û qirêjî niha ji bo hemû welatan xeterek cidî ye. Di salên dawî de, qirêjiya avê, nemaze qirêjiya antîbiyotîk, ji ber zêdebûna hilberîn û vexwarinê di dema pandemiya COVID-19 de1,2,3 zêde bûye. Ji ber vê yekê, pêşkeftina teknolojiyek bi bandor ji bo rakirina antîbiyotîkan di nav avê de karekî lezgîn e.
Yek ji antîbiyotîkên nîv-sentetîkî yên berxwedêr ên ji koma tetracycline doxycycline (DC)4,5 e. Hat ragihandin ku bermayiyên DC yên di avên binerdî û avên rûerdî de nayên metabolîzekirin, tenê %20-50 têne metabolîzekirin û yên mayî jî berdidin hawirdorê û dibe sedema pirsgirêkên cidî yên jîngehê û tenduristiyê6.
Ragihandina DC di astên nizm de dikare mîkroorganîzmayên fotosentetîk ên avî bikuje, belavbûna bakteriyên antîmîkrobial tehdît bike, û berxwedana antî mîkrobîkî zêde bike, ji ber vê yekê divê ev gemarî ji ava çopê were rakirin. Hilweşîna xwezayî ya DC di avê de pêvajoyek pir hêdî ye. Pêvajoyên fîzîk-kîmyayî yên wekî fotolîz, biodegradasyon û adsorption tenê dikarin di tansiyonên kêm û bi rêjeyên pir kêm de hilweşînin7,8. Lêbelê, rêbaza herî aborî, hêsan, hawirdorparêz, hêsan û bikêrhatî adsorption9,10 e.
Nano hesinê sifir (nZVI) materyalek pir bi hêz e ku dikare gelek antîbiyotîkan ji avê derxe, di nav de metronidazole, diazepam, ciprofloxacin, chloramphenicol, û tetracycline. Ev jêhatîbûn ji ber taybetmendiyên ecêb ên ku nZVI hene, wek berteka bilind, rûbera mezin, û gelek deverên girêdana derveyî ye11. Lêbelê, nZVI ji ber hêzên van der Wells û taybetmendiyên magnetîkî yên bilind, di nav medyaya avî de mêldarê kombûnê ye, ku ji ber avakirina qatên oksîdê ku berteka nZVI10,12 asteng dike, bandora wê di rakirina gemaran de kêm dike. Aglomerasyona pariyên nZVI dikare bi guheztina rûberên wan bi surfaktant û polîmeran an bi berhevkirina wan bi nanomaterialên din re di forma pêkhateyan de were kêm kirin, ku ev yek îsbat kiriye ku nêzîkatiyek maqûl e ku aramiya wan di jîngehê de baştir bike13,14.
Grafene nanomadêra karbonê ya du-alî ye ku ji atomên karbonê yên sp2-hîbrîdkirî yên ku di nav şebekek hingiv de hatine rêz kirin pêk tê. Ew xwedan rûberek mezin, hêza mekanîkî ya girîng, çalakiya elektrokatalîtîk a hêja, guheztina germî ya bilind, tevgera elektronek bilez, û materyalek hilgirê maqûl e ku piştgirî bide nanoparçeyên neorganîkî yên li ser rûyê xwe. Kombûna nanoparçeyên metal û grafenê dikare ji feydeyên kesane yên her materyalê pir derbas bike û, ji ber taybetmendiyên wê yên fizîkî û kîmyewî yên bilind, ji bo dermankirina avê ya bikêrtir dabeşek çêtirîn a nanoparçeyan peyda dike15.
Ekstraktên nebatê baştirîn alternatîf e ji kêmkirina kêmkirina kîmyewî re ku bi gelemperî di senteza oksîdê grafene (rGO) û nZVI ya kêmkirî de têne bikar anîn ji ber ku ew berdest in, erzan, yek gav, ji hawîrdorê ewledar in, û dikarin wekî ajanên kêmkirinê werin bikar anîn. mîna flavonoîd û pêkhateyên fenolîk jî wekî stabîlîzker tevdigere. Ji ber vê yekê, ekstrakta pelê Atriplex halimus L. di vê lêkolînê de ji bo senteza pêkhateyên rGO/nZVI wekî amûrek tamîrkirin û girtinê hate bikar anîn. Atriplex halimus ji famîleya Amaranthaceae kulîlkek pir salane ya nîtrojen-hez e û bi navbereke erdnîgarî ya fireh e16.
Li gorî wêjeya berdest, Atriplex halimus (A. halimus) yekem car ji bo çêkirina pêkhateyên rGO/nZVI wekî rêbazek senteza aborî û hawirdorê hate bikar anîn. Ji ber vê yekê, mebesta vê xebatê ji çar beşan pêk tê: (1) fîtosenteza rGO/nZVI û pêkhateyên nZVI yên dêûbav bi karanîna ekstrakta pelê avî ya A. halimus, (2) taybetmendîkirina pêkhateyên fîtosentezkirî bi karanîna gelek awayan ji bo piştrastkirina çêkirina wan serketî, (3 ) bandora hevrêzî ya rGO û nZVI di vegirtin û rakirina gemarên organîk ên antîbiyotîkên doxycycline de di binê pîvanên reaksiyonê yên cihêreng de lêkolîn bikin, şert û mercên pêvajoya adsorpsiyonê xweş bikin, (3) lêkolîna materyalên pêkhatî di dermankirinên domdar ên cihêreng de piştî çerxa pêvajoyê.
Doxycycline hîdrochloride (DC, MM = 480.90, formula kîmyewî C22H24N2O·HCl, 98%), klorîdê hesin hexahydrate (FeCl3.6H2O, 97%), toza grafît ku ji Sigma-Aldrich, DY hatî kirîn. Sodyûm hîdroksîd (NaOH, 97%), etanol (C2H5OH, 99,9%) û asîda hîdrochloric (HCl, 37%) ji Merck, USA hatin kirîn. NaCl, KCl, CaCl2, MnCl2 û MgCl2 ji Tianjin Comio Chemical Reagent Co., Ltd. Hemû reagent paqijiya analîtîk a bilind in. Ji bo amadekirina hemû çareseriyên avî ava du-distîlkirî hate bikar anîn.
Nimûneyên temsîlî yên A. halimus ji jîngeha xwe ya xwezayî ya li Deltaya Nîlê û bejên li peravên Deryaya Navîn a Misrê hatine berhev kirin. Materyalên nebatê li gorî rêgezên neteweyî û navneteweyî yên guncan hatine berhev kirin17. Prof. Vouchers Nimûne li Zanîngeha Tanta Herbarium (TANE), vouchers no. 14 122–14 127, herbariumek gelemperî ku gihîştina materyalên depokirî peyda dike. Ji bilî vê, ji bo rakirina toz û axê, pelên nebatê bikin perçeyên piçûk, 3 caran bi ava şil û serjêkirî bişon û paşê di 50°C de hişk bikin. Nebat hat pelçiqandin, 5 g ji toza xweş di nav 100 ml ava serjêkirî de hate rijandin û 20 hûrdeman di germahiya 70 ° C de hate hejandin da ku jêkek werbigire. Ekstrakta hatî bidestxistin ji Bacillus nicotianae di nav kaxeza parzûnê ya Whatman de hate parzûn kirin û ji bo karanîna bêtir di lûleyên paqij û sterilîzekirî de li 4 ° C hate hilanîn.
Wekî ku di Xiflteya 1-ê de tê xuyang kirin, GO ji toza grafîtê bi rêbaza Hummers a guhertî hate çêkirin. 10 mg toza GO di 50 ml ava deionîzekirî de 30 hûrdem di bin sonication de hate belav kirin, û dûv re 0,9 g FeCl3 û 2,9 g NaAc ji bo 60 hûrdeman hatin tevlihev kirin. 20 ml ekstrakta pelê atripleksê bi tevlêkirinê li çareya hejkirî hat zêdekirin û 8 saetan di 80°C de ma. Di encamê de suspension reş hate fîltrekirin. Nanokompozîtên ku hatin amadekirin bi etanol û ava bîdistîlkirî hatin şûştin û paşê 12 saetan di firna valahiya 50°C de hatin hişkkirin.
Wêneyên şematîk û dîjîtal ên senteza kesk a kompleksên rGO/nZVI û nZVI û rakirina antîbiyotîkên DC ji ava gemarî bi karanîna jêgirtina halimus a Atriplex.
Bi kurtasî, wekî ku di jimar 1 de tê xuyang kirin, 10 ml çareseriyek klorîdê hesin ku tê de îyonên 0,05 M Fe3+ heye, bi germkirin û tevlêdana nerm 60 hûrdeman li 20 ml çareseriyek ekstrakta pelê tirş bi awayekî dilopek hate zêdekirin û dûv re çareserî hate santrîfuj kirin. 14,000 rpm (Hermle, 15,000 rpm) ji bo 15 deqeyan da ku pariyên reş bidin, ku paşê 3 caran bi etanol û ava distîlkirî hatin şûştin û paşê di firna valahiyê de di 60° C. de şevekê hatin hişk kirin.
Kompozîtên rGO/nZVI û nZVI yên sentezkirî yên nebatê bi spektroskopiya UV-dîtbar (T70/T80 series UV/Vis spectrophotometer, PG Instruments Ltd, UK) di navbera şopandinê ya 200-800 nm de hatin destnîşan kirin. Ji bo analîzkirina topografî û belavkirina mezinahiya pêkhateyên rGO/nZVI û nZVI, spektroskopiya TEM (JOEL, JEM-2100F, Japonya, voltaja bilezkirina 200 kV) hate bikar anîn. Ji bo nirxandina komên fonksiyonel ên ku dikarin di ekstraktên nebatan ên ku ji bo pêvajoya başbûn û stabilîzasyonê berpirsiyar in de beşdar bibin, spektroskopiya FT-IR hate kirin (Spectrometer JASCO di navbera 4000-600 cm-1 de). Wekî din, analîzkerek potansiyela zeta (Zetasizer Nano ZS Malvern) hate bikar anîn da ku barkirina rûyê nanomaterialên sentezkirî lêkolîn bike. Ji bo pîvandina belavbûna tîrêjên rontgenê yên nanomaterialên tozkirî, difraktometreyek tîrêjê ya X-ê (X'PERT PRO, Hollanda) hate bikar anîn, ku di heyamek (40 mA), voltaja (45 kV) de di rêza 2th de ji 20 ° heta 80 kar dike. ° û tîrêjên CuKa1 (\(\lambda =\ ) 1,54056 Ao). Spektrometra X-tîrêjê ya belavkirina enerjiyê (EDX) (modela JEOL JSM-IT100) berpirsiyarê lêkolîna pêkhateya elementê bû dema ku Al K-α tîrêjên X-ya monokromatîkî ji -10 heta 1350 eV li ser XPS, mezinahiya 400 μm K-ALPHA berhev dike. (Thermo Fisher Scientific, USA) enerjiya veguheztinê ya spektruma tam 200 eV û spektruma teng 50 eV e. Nimûneya tozê li ser xwedanek nimûneyê, ku di jûreyek valahiyê de tê danîn, tê pêçan. Spektruma C 1 s wekî referans li 284.58 eV hate bikar anîn da ku enerjiya girêdanê diyar bike.
Ceribandinên adsorbasyonê hatin kirin da ku bandora nanokompozîtên sentezkirî rGO/nZVI di rakirina doxycycline (DC) ji çareseriyên avî de were ceribandin. Ceribandinên adsorptionê di firaxên Erlenmeyer ên 25 ml de bi leza hejandinê 200 rpm li ser şekerek orbital (Stuart, Orbital Shaker/SSL1) li 298 K hatin kirin. Ji bo nirxandina bandora dosageya rGO/nSVI li ser karbidestiya adsorptionê, nanokompozîtên giraniyên cihêreng (0,01-0,07 g) li 20 ml çareseriya DC hatin zêdekirin. Ji bo lêkolîna kînetîk û îzotermên adsorbasyonê, 0,05 g ji adsorbentê di nav çareseriyek avî ya CD-yê de bi giraniya destpêkê (25-100 mg L-1) hate avêtin. Bandora pH li ser rakirina DC di pH (3-11) de û giraniya destpêkê ya 50 mg L-1 li 25 ° C hate lêkolîn kirin. PH-ya pergalê bi lê zêdekirina mîqdarek piçûk a çareseriya HCl an NaOH-ê eyar bikin (pH metre, pH-metre, pH 25). Digel vê yekê, bandora germahiya reaksiyonê li ser ceribandinên adsorpsiyonê di navbera 25-55 ° C de hate lêkolîn kirin. Bandora hêza îyonî li ser pêvajoya adsorpsiyonê bi lê zêdekirina hûrgelên cûrbecûr yên NaCl (0.01-4 mol L-1) bi giraniya destpêkê ya DC ya 50 mg L-1, pH 3 û 7), 25 °C, û dozek adsorbent 0,05 g. Adsorbasyona DC-ya ne-adsorbed bi karanîna spectrophotometer UV-Vis tîrêjek dualî (T70/T80 series, PG Instruments Ltd, UK) hate pîvandin ku bi kuvetên quartz dirêjahiya riya 1.0 cm li dirêjahiya pêlên herî zêde (λmax) 270 û 350 nm. Rêjeya rakirina antîbiyotîkên DC (R%; Wekhev. 1) û mîqdara adsorpsiyonê ya DC, qt, Wekhev. 2 (mg / g) bi karanîna hevkêşeya jêrîn hate pîvandin.
ku %R kapasîteya rakirina DC-ê ye (%), Co di dema 0-ê de giraniya DC-ê ya destpêkê ye, û C bi rêzê ve di dema t de giraniya DC ye (mg L-1).
ku qe mîqdara DC-ya ku li ser yekîneya girseya adsorbentê tê kişandin e (mg g-1), Co û Ce bi rêzê ve di dema sifir de û di hevsengiyê de giranî ne (mg l-1), V qebareya çareseriyê (l) ye. , û m reagenta girseya adsorbasyonê ye (g).
Wêneyên SEM (Wêne. 2A-C) morfolojiya lamellar a pêkhateya rGO/nZVI ya bi nanoparçeyên hesinê gûherî ku bi yekrengî li ser rûyê wê belav bûne, nîşan dide, girêdana serketî ya nZVI NPs bi rûxara rGO re nîşan dide. Digel vê yekê, di pelê rGO de hin qermîçok hene, ku rakirina komên oksîjenê di heman demê de bi nûvekirina A. halimus GO re piştrast dikin. Van qermîçokên mezin wekî cîhên barkirina çalak a NPsên hesin tevdigerin. Wêneyên nZVI (Wêne. 2D-F) nîşan didin ku NP-yên hesinî yên ferhengî pir belav bûne û li hev nehatine, ku ev yek ji ber xwezaya xêzkirina pêkhateyên botanîkî yên ekstrakta nebatê ye. Mezinahiya perçeyê di navbera 15-26 nm de diguhere. Lêbelê, hin deveran xwedan morfolojîyek mezoporous e ku bi avahiyek qulp û kavilan heye, ku dikare kapasîteya adsorpsiyonê ya bi bandor a nZVI peyda bike, ji ber ku ew dikarin îhtîmala girtina molekulên DC li ser rûyê nZVI zêde bikin. Dema ku jêgirtina Rosa Şamê ji bo senteza nZVI-yê hate bikar anîn, NP-yên bidestxistî nehomojen bûn, bi valahî û şeklên cihêreng, ku karîgeriya wan di vegirtina Cr(VI) de kêm kir û dema reaksiyonê zêde kir 23 . Encam bi nZVI-ya ku ji pelên gûz û tirî hatî sentezkirin re hevaheng in, ku bi giranî nanoparçeyên sferîkî yên bi mezinahiyên nanometer ên cihêreng ên bê kombûnek eşkere ne.
Wêneyên SEM yên pêkhateyên rGO/nZVI (AC), nZVI (D, E) û şêweyên EDX yên pêkhateyên nZVI/rGO (G) û nZVI (H).
Pêkhatina hêmanan a pêkhateyên rGO/nZVI û nZVI yên sentezkirî yên nebatî bi karanîna EDX hate lêkolîn kirin (Wêne. 2G, H). Lêkolîn nîşan didin ku nZVI ji karbonê (38,29% ji hêla girseyê), oksîjenê (% 47,41) û hesin (% 11,84) pêk tê, lê hêmanên din ên wekî fosfor24 jî hene, ku dikarin ji ekstraktên nebatan werin wergirtin. Digel vê yekê, rêjeya bilind a karbon û oksîjenê ji ber hebûna fîtokîmyayî ya ji ekstraktên nebatan di nimûneyên nZVI yên binê erdê de ye. Van hêmanan li ser rGO wekhev têne belav kirin lê di rêjeyên cûda de: C (39,16 wt %), O (46,98 wt %) û Fe (10,99 wt %), EDX rGO/nZVI jî hebûna hêmanên din ên wekî S nîşan dide. dikarin bi ekstraktên nebatan re têkildar bin, têne bikar anîn. Rêjeya niha ya C:O û naveroka hesin di nav pêkhateya rGO/nZVI de ku A. halimus bikar tîne ji karanîna ekstrakta pelê eucalyptus çêtir e, ji ber ku ew pêkhateya C (23,44 wt.%), O (68,29 wt.% ) diyar dike. û Fe (8,27 wt.%). wt %) 25. Nataša et al., 2022 berhevokek elementek wekhev a nZVI-yê ku ji pelên gûz û kevçîyê hatî sentez kirin ragihand û piştrast kir ku komên polîfenol û molekulên din ên ku di ekstrakta pelê de hene ji pêvajoya kêmkirinê berpirsiyar in.
Morfolojiya nZVI ya ku di nebatan de hatî sentez kirin (Hêjîra S2A,B) sferîk û bi qismî nerêkûpêk bû, bi mezinahiya parçikê ya navînî 23,09 ± 3,54 nm, di heman demê de berhevokên zincîrê ji ber hêzên van der Waals û ferromagnetîzmê hatin dîtin. Ev şiklê perçeyên bi piranî granular û ferkî bi encamên SEM re lihevhatinek baş e. Çavdêriyek bi heman rengî ji hêla Abdelfatah et al. di sala 2021-an de gava ku ekstrakta pelê fasûlî ya castor di senteza nZVI11 de hate bikar anîn. Ruelas tuberosa ekstrakta pelê NP-yên ku di nZVI-yê de wekî kêmkerek têne bikar anîn di heman demê de xwedan şeklek gûzek e ku bi dirêjahiya 20 û 40 nm26 e.
Wêneyên TEM-ê yên pêkhatî yên hîbrid rGO/nZVI (Wêne. S2C-D) nîşan didin ku rGO balafirek bingehîn e ku bi qat û qermîçokên marjînal ve gelek cîhên barkirinê ji bo NP-yên nZVI peyda dike; ev morfolojiya lamellar jî çêkirina serketî ya rGO piştrast dike. Digel vê yekê, nZVI NP xwedan şeklek gerokî ye bi mezinahiyên perçeyan ji 5,32 heta 27 nm û bi belavbûnek hema hema yekreng di qata rGO de têne bicîh kirin. Ji bo sentezkirina Fe NPs/rGO jêgirtina pelê Eucalyptus hate bikar anîn; Encamên TEM di heman demê de piştrast kir ku qermîçokên di qata rGO de belavbûna Fe NPs ji Fe NP-ên safî zêdetir çêtir kir û reaktîvîteya pêkhateyan zêde kir. Encamên bi vî rengî ji hêla Bagheri et al. 28 dema ku pêkhatî bi karanîna teknîkên ultrasonîk bi mezinahiya nanoparçeya hesinî ya navînî bi qasî 17,70 nm hate çêkirin.
Spektrên FTIR ên pêkhateyên A. halimus, nZVI, GO, rGO, û rGO/nZVI di Figure de hatine nîşandan. 3A. Di pelên A. halimus de hebûna komên fonksiyonel ên rûvî di 3336 cm-1 de, ku bi polyfenolan re têkildar e, û 1244 cm-1, ku bi komên karbonîl ên ku ji hêla proteînê ve têne hilberandin re têkildar e, xuya dike. Komên din ên wekî alkanên bi 2918 cm-1, alkenên bi 1647 cm-1 û dirêjkirina CO-O-CO di 1030 cm-1 de jî hatine dîtin, ku hebûna pêkhateyên nebatê yên ku wekî ajanên morkirinê tevdigerin û ji nûvebûnê berpirsiyar in destnîşan dikin. ji Fe2+ berbi Fe0 û GO berbi rGO29. Bi gelemperî, spektrên nZVI heman lûtkeyên vegirtinê wekî şekirên tirş nîşan didin, lê bi pozîsyonek hinekî guheztin. Bendek tund di 3244 cm-1 de xuya dike ku bi vibrasyonên dirêjkirina OH (fenol) ve girêdayî ye, lûtkeyek di 1615 de bi C=C re têkildar e, û bendên di 1546 û 1011 cm-1 de ji ber dirêjkirina C=O (polîfenol û flavonoîd) derdikevin. , CN -komên amînên aromatîk û amînên alifatîk jî bi rêzê ve li 1310 cm-1 û 1190 cm-1 hatine dîtin13. Spektruma FTIR ya GO hebûna gelek komên oksîjenê yên bi tundî nîşan dide, di nav de bandê dirêjkirina alkoxy (CO) li 1041 cm-1, bandê epoksî (CO) li 1291 cm-1, dirêjbûna C=O. bendek C=C li 1619 cm-1, bendek li 1708 cm-1 û bandek fireh a koma OH ku li 3384 cm-1 lerizînên dirêjkirî xuya bûn, ku ev yek bi rêbaza Hummers-ê ya çêtirkirî, ku bi serfirazî oksîd dike, piştrast dike. pêvajoya grafît. Dema ku berhevokên rGO û rGO/nZVI bi spektrên GO re têne berhev kirin, tundiya hin komên oksîjenê, wekî OH di 3270 cm-1 de, bi girîngî kêm dibe, lê yên din, wekî C=O di 1729 cm-1 de, bi tevahî têne kêm kirin. kêm kirin. wenda bû, nîşana rakirina serketî ya komên fonksiyonel ên oksîjenê yên di GO de ji hêla ekstrakta A. halimus ve ye. Pelên nû yên taybetmendiya tûj ên rGO di tansiyona C=C de li dora 1560 û 1405 cm-1 têne dîtin, ku kêmkirina GO ber bi rGO ve piştrast dike. Guhertinên ji 1043 heta 1015 cm-1 û ji 982 heta 918 cm-1 hatine dîtin, dibe ku ji ber tevlêbûna materyalên nebatê be31,32. Weng et. komên fonksiyonel. 33 .
A. Spektruma FTIR ya galium, nZVI, rGO, GO, pêkhatî rGO/nZVI (A). Roentgenogrammî pêkhateyên rGO, GO, nZVI û rGO/nZVI (B).
Çêbûna pêkhateyên rGO/nZVI û nZVI bi piranî ji hêla qalibên belavbûna tîrêjên X-ê ve hat pejirandin (Wêne. 3B). A lûtkeya Fe0 ya tundûtûjî li 2Ɵ 44.5° hate dîtin, ku li gorî pîvana (110) (JCPDS no. 06-0696)11 re têkildar e. Ji ber hebûna ϒ-FeOOH (JCPDS no. 17-0536)34, lûtkeya din a li 35.1° ya balafirê (311) ji magnetite Fe3O4 re tê veqetandin. Nimûneya tîrêjê ya GO lûtkeyek tûj li 2Ɵ 10.3° û lûtkeyek din jî di 21.1° de nîşan dide, ku bi tevahî paqijbûna grafît nîşan dide û hebûna komên oksîjenê li ser rûyê GO35 ronî dike. Nimûneyên pêkhatî yên rGO û rGO/nZVI wendabûna lûtkeyên GO yên taybetmendî û avakirina lûtkeyên rGO yên berfireh li 2 Ɵ 22.17 û 24.7°, bi rêzê, ji bo pêkhateyên rGO û rGO/nZVI tomar kirin, ku vegerandina serketî ya GO ji hêla ekstraktên nebatê ve piştrast kir. Lêbelê, di şêwaza rGO/nZVI ya pêkhatî de, lûtkeyên pêvek ên ku bi balafira tîrêjê ya Fe0 (110) û bcc Fe0 (200) ve girêdayî ne, bi rêzdarî li 44,9 \ (^\circ\) û 65,22 \ (^\circ\) hatine dîtin. .
Potansiyela zeta potansiyela di navbera tebeqeya îyonî ya ku bi rûxara pirtikê ve girêdaye û çareseriyek avî ye ku taybetmendiyên elektrostatîk ên materyalê diyar dike û aramiya wê dipîve37. Analîza potansiyela Zeta ya pêkhateyên nZVI, GO, û rGO/nZVI yên sentezkirî yên nebatî, ji ber hebûna barên neyînî yên -20,8, -22, û -27,4 mV, bi rêzê, li ser rûyê wan, aramiya wan nîşan da, wekî ku di Figure S1A- de tê xuyang kirin. C. . Encamên weha bi çend raportan re hevaheng in ku behs dikin ku çareseriyên ku perçeyên bi nirxên potansiyela zeta kêmtir ji -25 mV hene bi gelemperî ji ber vekêşana elektrostatîk a di navbera van pirçan de astek bilind a aramiyê nîşan didin. Tevhevkirina rGO û nZVI dihêle ku pêkhatî bêtir barên neyînî bi dest bixe û bi vî rengî ji GO an nZVI tenê xwedan îstîqrara bilindtir e. Ji ber vê yekê, diyardeya paşvekêşana elektrostatîk dê bibe sedema pêkhatina pêkhateyên rGO/nZVI39 stabîl. Rûyê neyînî ya GO dihêle ku ew di navgînek avî de bê agglomerasyon bi rengek wekhev were belav kirin, ku ji bo danûstendina bi nZVI re şert û mercên xweş diafirîne. Barê neyînî dibe ku bi hebûna komên fonksiyonel ên cihêreng di ekstrakta meloka tal de têkildar be, ku ev jî pêwendiya di navbera GO û pêşgirên hesin û jêgirtina nebatê de piştrast dike ku bi rêzê ve rGO û nZVI, û kompleksa rGO/nZVI pêk tîne. Ev pêkhateyên nebatê jî dikarin wekî ajanên sergirtî tevbigerin, ji ber ku ew pêşî li berhevbûna nanoparçeyên ku derdikevin digirin û bi vî rengî aramiya wan zêde dikin40.
Pêkhatina hêmanan û rewşên valence yên pêkhateyên nZVI û rGO/nZVI ji hêla XPS ve hatine destnîşankirin (Wêne. 4). Tevahiya lêkolîna XPS destnîşan kir ku pêkhateya rGO/nZVI bi giranî ji hêmanên C, O, û Fe pêk tê, ku bi nexşeya EDS-ê re hevaheng e (Wêne. 4F-H). Spektruma C1s ji sê lûtkeyan pêk tê li 284.59 eV, 286.21 eV û 288.21 eV ku bi rêzê CC, CO û C=O temsîl dikin. Spektruma O1s li sê lûtkeyan hate dabeş kirin, di nav de 531.17 eV, 532.97 eV, û 535.45 eV, ku bi rêzê ve ji komên O=CO, CO, û NO re hatin veqetandin. Lêbelê, lûtkeyên li 710.43, 714.57 û 724.79 eV bi rêzdarî Fe 2p3/2, Fe + 3 û Fe p1/2 vedibêjin. Spektrên XPS yên nZVI (Hêjîra 4C-E) ji bo hêmanên C, O, û Fe lûtk nîşan didin. Pezên li 284.77, 286.25, û 287.62 eV hebûna alloyên hesin-karbonê piştrast dikin, ji ber ku ew bi rêzdarî CC, C-OH, û CO vedibêjin. Spektruma O1s bi sê lûtkeyan C–O/karbonat hesin (531,19 eV), radîkalê hîdroksîl (532,4 eV) û O–C=O (533,47 eV) ve girêdayî ye. Lûtkeya li 719.6 ji Fe0 re tê veqetandin, dema ku FeOOH lûtkeyên 717.3 û 723.7 eV nîşan dide, ji bilî vê, lûtkeya li 725.8 eV hebûna Fe2O342.43 nîşan dide.
Lêkolînên XPS yên pêkhateyên nZVI û rGO/nZVI, bi rêzdarî (A, B). Tevahiya spektrên nZVI C1s (C), Fe2p (D), û O1s (E) û rGO/nZVI C1s (F), Fe2p (G), O1s (H) pêkhatî.
Îzoterma adsorption/desorption N2 (Hêl. 5A, B) nîşan dide ku pêkhateyên nZVI û rGO/nZVI ji celebê II ne. Wekî din, qada rûyê taybetî (SBET) ya nZVI piştî korbûna bi rGO ji 47,4549 berbi 152,52 m2 / g zêde bû. Ev encam dikare bi kêmbûna taybetmendiyên magnetîkî yên nZVI piştî korbûna rGO ve were ravekirin, bi vî rengî berhevbûna perçeyan kêm dike û qada rûbera pêkhateyan zêde dike. Wekî din, wekî ku di Fig. Ev encam bi El-Monaem et al. 45 .
Ji bo nirxandina kapasîteya adsorbasyonê ji bo rakirina DC di navbera pêkhateyên rGO/nZVI û nZVI ya orîjînal de li gorî zêdebûna berhevoka destpêkê, berhevokek bi lê zêdekirina dozek domdar a her adsorbentê (0,05 g) li DC-ê di nav hûrguliyên destpêkê yên cihêreng de hate çêkirin. Çareseriya lêkolînkirî [25]. -100 mg l-1] li 25°C. Encaman destnîşan kir ku karbidestiya rakirinê (94.6%) ya pêkhateya rGO/nZVI ji ya nZVI ya orîjînal (90%) bi giraniyek kêmtir (25 mg L-1) bilindtir bû. Lêbelê, dema ku giraniya destpêkê bi 100 mg L-1 hate zêdekirin, karbidestiya rakirina rGO/nZVI û nZVI dêûbavê bi rêzê daket% 70 û 65% (Wêne 6A), ku dibe ku ji ber kêm cihên çalak û xerabûna Parçeyên nZVI. Berevajî vê, rGO/nZVI karîgeriyek bilindtir a rakirina DC nîşan da, ku dibe ku ji ber bandorek hevrêzî ya di navbera rGO û nZVI de be, ku tê de malperên çalak ên stabîl ên ku ji bo adsorptionê peyda dibin pir zêde ne, û di doza rGO/nZVI de, bêtir DC dikare ji nZVI ya saxlem were adsorb kirin. Bi ser de, di jimar. 6B destnîşan dike ku kapasîteya adsorptionê ya pêkhateyên rGO/nZVI û nZVI ji 9,4 mg/g berbi 30 mg/g û 9 mg/g, bi rêzê ve, bi zêdebûna giraniya destpêkê ji 25-100 mg/L zêde bûye. -1,1 heta 28,73 mg g-1. Ji ber vê yekê, rêjeya rakirina DC-ê bi giraniya destpêkê ya DC-ê re neyînî têkildar bû, ku ji ber hejmarek tixûbdar a navendên reaksiyonê yên ku ji hêla her adsorbent ve ji bo adsorption û rakirina DC-ê di çareseriyê de piştgirî têne piştgirî kirin. Ji ber vê yekê, ji van encaman dikare were encamdan ku pêkhateyên rGO/nZVI xwedan karîgeriyek bilindtir a adsorption û kêmkirinê ne, û rGO di pêkhatina rGO/nZVI de hem wekî adsorbent û hem jî wekî materyalek hilgir dikare were bikar anîn.
Karbidestiya rakirinê û kapasîteya adsorbasyona DC ji bo pêkhateya rGO/nZVI û nZVI bû (A, B) [Co = 25 mg l-1-100 mg l-1, T = 25 °C, doz = 0,05 g], pH. li ser kapasîteya adsorption û karîgeriya rakirina DC li ser pêkhateyên rGO/nZVI (C) [Co = 50 mg L-1, pH = 3-11, T = 25°C, doz = 0,05 g].
PH-ya çareseriyê di lêkolîna pêvajoyên adsorbasyonê de faktorek krîtîk e, ji ber ku ew bandorê li asta îyonîzasyon, spehîbûn, û iyonîzasyona adsorbentê dike. Ezmûn li 25 ° C bi dozek adsorbent a domdar (0.05 g) û giraniya destpêkê ya 50 mg L-1 di navbêna pH (3-11) de hate kirin. Li gorî lêkolînek wêjeyê46, DC molekulek amfîfîlîk e ku bi çend komên fonksiyonel ên îyonîzekirî (fenol, komên amînî, alkol) di astên cûda yên pH de ye. Wekî encamek, fonksiyonên cihêreng ên DC û strukturên têkildar ên li ser rûbera pêkhateya rGO/nZVI dibe ku bi elektrostatîkî bi hev re têkilî daynin û dibe ku wekî kation, zwitterion û anyon hebin, molekula DC wekî kationîk (DCH3+) di pH <3.3 de heye. zwitterionîk (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 û anyonîk (DCH- an DC2-) li PH 7,7. Wekî encamek, fonksiyonên cihêreng ên DC û strukturên têkildar ên li ser rûbera pêkhateya rGO/nZVI dibe ku bi elektrostatîkî bi hev re têkilî daynin û dibe ku wekî kation, zwitterion û anyon hebin, molekula DC wekî kationîk (DCH3+) di pH <3.3 de heye. zwitterionîk (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 û anionîk (DCH- an DC2-) li PH 7,7. Во результа на различные функции ДК и связанных со ними структур на поверхности композита rGO/nZVI, dikarin bi vî rengî binirxînin û bibînin kationov, цвиттер-ионов, категорија + при рН < 3,3, цвитер- ионный (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 и anionnый (DCH- или DC2-) bi pH 7,7. Wekî encamek, fonksiyonên cihêreng ên DC û strukturên têkildar ên li ser rûbera pêkhateya rGO/nZVI dikarin bi elektrostatîkî bi hev re têkilî daynin û dikarin di forma kation, zwitterion û anyonan de hebin; molekula DC wekî kationek (DCH3+) di pH <3,3 de heye; îyonîk (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 û anyonîk (DCH- an jî DC2-) li pH 7,7.因此，DC 的各种功能和rGO/nZVI 复合材料表面的相关结构可能会发生静电表面的相关结构可能会发生静璵表面的相关结构可能会发生静电蛜役阳离子、两性离子和阴离子的形式存在，DC 分子在pH < 3.3 时以阳离子(DCH3+)形式存在，两性离子(DCH20) 3,3 < pH < 7,7 和阴离子(DCH- 或DC2-) 在PH 7,7。因此, DC 的的 功能功能和 和 和和 和和 可能 表面 发生 相关 结构 可能 会 发生 两 性相互, 并 可能 可能 离子 形式 ,, DC存在，两性离子(DCH20) 3,3 < pH < 7,7 和阴离子(DCH- 或DC2-) 在PH 7,7. Следовательно, различные функции ДК и родственных им структур на поверхности композита rGO/nZVI dibe ku di эlektrostatiческие взаимодействия и существовать в катионов, цвиттер-ионом, катионов, цвиттер-ионом и ДЦГ3+) при рН < 3,3. Ji ber vê yekê, fonksiyonên cihêreng ên DC û strukturên têkildar ên li ser rûbera pêkhateya rGO/nZVI dikarin bikevin nav danûstendinên elektrostatîk û di forma kation, zwitterion û anyonan de hebin, dema ku molekulên DC di pH <3.3 de kationîk in (DCH3+). Li ser vê yekê tê dîtin ku cvitter-iona (DCH20) bi 3,3 < pH < 7,7 û aniona (DCH- an DC2-) û pH 7,7. Ew wekî zwitterion (DCH20) di 3,3 < pH < 7,7 û anyonek (DCH- an DC2-) di pH 7,7 de heye.Bi zêdebûna pH ji 3 ber 7, kapasîteya adsorption û bikêrhatina rakirina DC ji 11,2 mg/g (56%) bo 17 mg/g (85%) zêde bû (Hêjîra 6C). Lêbelê, her ku pH berbi 9 û 11 zêde bû, kapasîteya adsorption û karbidestiya rakirinê hinekî kêm bû, bi rêzê ve ji 10,6 mg / g (53%) berbi 6 mg / g (30%). Bi zêdebûna pH-ê ji 3 ber 7, DC bi gelemperî di forma zwitterionan de hebûn, ku ew bi pêkhateyên rGO/nZVI re hema hema ne-elektrostatîkî dikişand an jê vedikişiyan, bi giranî ji hêla danûstendina elektrostatîk ve. Gava ku pH li jor 8.2 zêde bû, rûyê adsorbentê bi neyînî bar kir, bi vî rengî kapasîteya adsorbasyonê kêm bû û ji ber vekêşana elektrostatîk a di navbera doxycycline bi barkirina neyînî û rûyê adsorbent de kêm bû û kêm bû. Ev meyl destnîşan dike ku adsorbasyona DC li ser pêkhateyên rGO/nZVI pir bi pH ve girêdayî ye, û encam jî destnîşan dikin ku pêkhateyên rGO/nZVI di bin şert û mercên asîd û bêalî de wekî adsorbentan maqûl in.
Bandora germahiyê li ser vegirtina çareseriyek avî ya DC di (25-55 ° C) de hate kirin. Xiflteya 7A bandora zêdebûna germahiyê li ser jêhatina rakirina antîbiyotîkên DC li ser rGO/nZVI nîşan dide, diyar e ku kapasîteya rakirinê û kapasîteya adsorpsiyonê ji %83.44 û 13.9 mg/g gihîştiye %47 û 7.83 mg/g. , bi rêzê ve. Dibe ku ev kêmbûna girîng ji ber zêdebûna enerjiya germî ya îyonên DC be, ku dibe sedema desorbasyonê47.
Bandora Germahiya li ser Karûbariya Rakirin û Kapasîteya Adsorbasyonê ya CD-yê li ser Kompozîtên rGO/nZVI (A) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, Doz = 0,05 g], Doza Adsorbent li ser Karûbariya Rakirin û Bandora Rakirina CD-yê Kêmasiya destpêkê ya li ser kapasîteya adsorption û bikêrhatina rakirina DC li ser pêkhateya rGO/nSVI (B) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, T = 25°C] (C, D) [Co = 25-100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, doz = 0,05 g].
Bandora zêdekirina dozaja adsorbentê pêkhatî rGO/nZVI ji 0,01 g ber 0,07 g li ser karîgeriya rakirinê û kapasîteya adsorbasyonê di Fig. 7B. Zêdebûna dozaja adsorbent bû sedema kêmbûna kapasîteya adsorbasyonê ji 33,43 mg / g bo 6,74 mg / g. Lêbelê, bi zêdebûna dozaja adsorbent ji 0,01 g ber 0,07 g, karbidestiya rakirinê ji% 66,8 berbi 96% zêde dibe, ku, li gorî vê yekê, dibe ku bi zêdebûna hejmara navendên çalak ên li ser rûyê nanocomposite re têkildar be.
Bandora hûrbûna destpêkê li ser kapasîteya adsorption û karbidestiya rakirinê [25-100 mg L-1, 25 ° C, pH 7, doz 0,05 g] hate lêkolîn kirin. Dema ku hûrbûna destpêkê ji 25 mg L-1 berbi 100 mg L-1 hat zêdekirin, rêjeya rakirina pêkhateya rGO/nZVI ji %94,6 daket 65% (Wêne. 7C), dibe ku ji ber nebûna çalaka xwestî. sites. . Girêdanên mezin ên DC49 vedigire. Ji aliyê din ve, her ku hûrbûna destpêkê zêde bû, kapasîteya adsorptionê jî ji 9,4 mg/g berbi 30 mg/g zêde bû heya ku hevsengî pêk hat (Hêl. 7D). Ev reaksiyona neçar ji ber zêdebûna hêza ajotinê ya bi giraniya DC ya destpêkê ji berxwedana veguheztina girseyî ya ion DC mezintir e ku bigihîje rûbera 50 ya pêkhateya rGO/nZVI.
Wextê têkiliyê û lêkolînên kînetîk armanc dikin ku dema hevsengiya adsorpsiyonê fam bikin. Pêşîn, mîqdara DC-ya ku di 40 hûrdemên yekem ên dema têkiliyê de hate dorvekirin, bi qasî nîvê mîqdara giştî ya ku di tevahiya demê de (100 hûrdeman) ve hatî sor kirin bû. Dema ku molekulên DC yên di çareseriyê de li hev dikevin û dibe sedem ku ew bi lez koçî rûbera pêkhateya rGO/nZVI bikin û di encamê de adsorbasyonek girîng çêbibe. Piştî 40 hûrdeman, adsorpsiyona DC hêdî hêdî û hêdî hêdî zêde bû heya ku hevsengiyek piştî 60 hûrdeman bigihîje (Wêne. 7D). Ji ber ku di nav 40 hûrdemên pêşîn de mîqdarek maqûl tê sorkirin, dê bi molekulên DC-ê re kêmtir têkçûn çêbibin û ji bo molekulên ne-adsorbed dê kêmtir cihên çalak hebin. Ji ber vê yekê, rêjeya adsorption dikare were kêm kirin51.
Ji bo baştir têgihîştina kînetîka adsorbasyonê, xêzên xêzên pseudo rêza yekem (Hêl. 8A), pseudo rêza duyemîn (Hêjî. 8B), û Elovich (Hêjî. 8C) modelên kînetîk hatin bikar anîn. Ji pîvanên ku ji lêkolînên kînetîk hatine wergirtin (Table S1), diyar dibe ku modela pseudosecond modela çêtirîn e ji bo danasîna kînetîkên adsorpsiyonê, ku nirxa R2 ji her du modelên din bilindtir e. Di heman demê de di navbera kapasîteyên adsorpsiyonê yên hesabkirî (qe, cal) de wekheviyek heye. Rêza pseudo-duyemîn û nirxên ceribandinê (qe, exp.) delîlên din in ku fermana pseudo-duyemîn ji modelên din modelek çêtir e. Wekî ku di Tabloya 1-ê de tê xuyang kirin, nirxên α (rêjeya adsorpsiyonê ya destpêkê) û β (berdewamiya desorpsiyonê) piştrast dikin ku rêjeya adsorpsiyonê ji rêjeya desorbasyonê bilindtir e, û destnîşan dike ku DC meyla dike ku li ser pêkhateya rGO/nZVI52 bi rengek bikêr biteqîne. .
Pîvanên kînetîk ên adsorbasyona xêzkirî yên rêza pseudo-duyemîn (A), pseudo-yekemîn (B) û Elovich (C) [Co = 25-100 mg l–1, pH = 7, T = 25 °C, doz = 0,05 g ].
Lêkolînên îzotermên adsorbasyonê ji bo destnîşankirina kapasîteya adsorbentê ya adsorbent (kompozît RGO/nRVI) di cûrbecûr hûrguliyên adsorbate (DC) û germahiya pergalê de dibe alîkar. Kapasîteya adsorbasyonê ya herî zêde bi karanîna îzoterma Langmuir hate hesab kirin, ku destnîşan kir ku adsorbasyon homojen e û di nav xwe de avakirina yekrengek adsorbate li ser rûyê adsorbentê bêyî têkiliyek di navbera wan de ye53. Du modelên îzotermê yên ku bi berfirehî têne bikar anîn modelên Freundlich û Temkin in. Her çend modela Freundlich ji bo hesabkirina kapasîteya adsorbasyonê nayê bikar anîn jî, ew ji bo têgihîştina pêvajoya heterojen a adsorbasyonê û ku valahiyên li ser adsorbentê xwedî enerjiyên cihê ne, dibe alîkar, dema ku modela Temkin alîkariya têgihîştina taybetmendiyên fîzîkî û kîmyayî yên adsorbasyonê dike54.
Wêneyên 9A-C, bi rêzê, xêzên modelên Langmuir, Freindlich û Temkin nîşan didin. Nirxên R2 yên ku ji nexşeyên rêza Freundlich (Wêne. 9A) û Langmuir (Hêjî. 9B) hatine hesibandin û di Tablo 2 de hatine pêşkêş kirin destnîşan dikin ku adsorbasyona DC li ser pêkhateya rGO/nZVI li dû îzoterma Freundlich (0.996) û Langmuir (0.988) ye. model û Temkin (0,985). Kapasîteya adsorpsiyonê ya herî zêde (qmax), ku bi modela îsotermê ya Langmuir ve hatî hesibandin, 31,61 mg g-1 bû. Wekî din, nirxa hesabkirî ya faktora veqetandina bêpîvan (RL) di navbera 0 û 1 (0.097) de ye, ku pêvajoyek adsorpsiyonê ya xweş destnîşan dike. Wekî din, domdariya Freundlich (n = 2.756) tercihiyek ji bo vê pêvajoya vegirtinê nîşan dide. Li gorî modela xêzikî ya îzoterma Temkin (Hêl. 9C), adsorbasyona DC li ser pêkhateya rGO/nZVI pêvajoyek adsorpsiyonê ya laşî ye, ji ber ku b ˂ 82 kJ mol-1 (0.408)55 e. Her çend adsorbasyona laşî bi gelemperî ji hêla hêzên van der Waals-ê qels ve tête navbeynkar kirin, lêzêdekirina rasterê ya li ser pêkhateyên rGO/nZVI enerjiyên adsorpsiyonê yên kêm hewce dike [56, 57].
Freundlich (A), Langmuir (B), û Temkin (C) îzotermên adsorbasyona xêzik [Co = 25-100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, doz = 0,05 g]. Pîvana hevkêşeya van't Hoff ji bo adsorbasyona DC ji hêla pêkhateyên rGO/nZVI (D) [Co = 25-100 mg l-1, pH = 7, T = 25-55 °C û doz = 0,05 g].
Ji bo nirxandina bandora guherîna germahiya reaksiyonê ya li ser rakirina DC ji pêkhateyên rGO/nZVI, pîvanên termodnamîk ên wekî guherîna entropiyê (ΔS), guherîna entalpî (ΔH), û guherîna enerjiya belaş (ΔG) ji hevkêşeyan hatin hesibandin. 3 û 458.
ku \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) - hevsengiya termodinamîk berdewam, Ce û CAe - rGO di çareseriyê de, bi rêzê / nZVI hûrgelên DC li hevsengiya rûkalê. R û RT bi rêzê germahiya gazê ya domdar û adsorpsiyonê ne. Pîvana ln Ke li hember 1/T xêzeke rast dide (Hêl. 9D) ku jê ΔS û ∆H dikare were diyarkirin.
Nirxek ΔH ya neyînî destnîşan dike ku pêvajo biyanî ye. Ji hêla din ve, nirxa ΔH di nav pêvajoya adsorpsiyona laşî de ye. Nirxên ΔG yên neyînî yên di Tablo 3 de destnîşan dikin ku adsorption mumkin û spontan e. Nirxên neyînî yên ΔS nîzamek bilind a molekulên adsorbent li navrûya şilavê nîşan dide (Table 3).
Tablo 4 berhevoka rGO/nZVI bi adsorbentên din ên ku di lêkolînên berê de hatine ragihandin berhev dike. Eşkere ye ku berhevoka VGO/nCVI xwedan kapasîteya adsorpsiyonê ya bilind e û dibe ku ji bo rakirina antîbiyotîkên DC ji avê materyalek sozdar be. Wekî din, adsorpkirina pêkhateyên rGO/nZVI pêvajoyek bilez e ku bi demek hevsengiyê 60 hûrdem e. Taybetmendiyên adsorpsiyonê yên hêja yên pêkhateyên rGO/nZVI dikarin bi bandora hevrêziya rGO û nZVI ve werin ravekirin.
Wêneyên 10A, B mekanîzmaya maqûl a rakirina antîbiyotîkên DC ji hêla kompleksên rGO/nZVI û nZVI ve diyar dikin. Li gorî encamên ceribandinên li ser bandora pH-ê li ser karîgeriya adsorption DC, bi zêdebûna pH-ê ji 3 ber 7, adsorption DC li ser pêkhateya rGO/nZVI ji hêla danûstendinên elektrostatîk ve nehat kontrol kirin, ji ber ku ew wekî zwitterion tevdigere; ji ber vê yekê, guherînek di nirxa pH de bandor li pêvajoya adsorptionê nekir. Dûv re, mekanîzmaya adsorpsiyonê dikare bi danûstendinên ne-elektrostatîkî yên wekî girêdana hîdrojenê, bandorên hîdrofobîk, û danûstendinên pê-π stacking di navbera pêkhateya rGO/nZVI û DC66 de were kontrol kirin. Baş tê zanîn ku mekanîzmaya adsorbatên aromatîkî yên li ser rûberên grafenê qatkirî bi danûstendinên lihevhatina π–π wekî hêza sereke ya ajotinê hatî ravekirin. Kompozît materyalek qatkirî ye ku dişibihe grafenê ku ji ber veguheztina π-π* di 233 nm de herî zêde vegirtinê heye. Li ser bingeha hebûna çar zengilên aromatîk di avahiya molekulê ya adsorbata DC de, me hîpotez kir ku di navbera DC-ya aromatîk (qebûlker π-elektron) û devera ku bi π-elektronan dewlemend e li ser mekanîzmayek pe-π-stacking heye. rûyê RGO. / nZVI pêkhateyên. Wekî din, wekî ku di jimarê de tê nîşandan. 10B, lêkolînên FTIR hatin kirin ji bo lêkolîna pêwendiya molekulî ya pêkhateyên rGO/nZVI bi DC re, û spekterên FTIR yên pêkhateyên rGO/nZVI piştî adsorpsiyona DC di Figure 10B de têne xuyang kirin. 10b. Li 2111 cm-1 lûtkeyek nû tê dîtin, ku bi vibrasyona çarçoveyê ya girêdana C=C re têkildar e, ku hebûna komên fonksiyonê yên organîk ên têkildar li ser rûyê 67 rGO/nZVI nîşan dide. Pelên din ji 1561 ber 1548 cm-1 û ji 1399 ber 1360 cm-1 diguhezin, ev jî piştrast dike ku pe-π danûstendinên di vegirtina grafene û qirêjkerên organîk de rolek girîng dileyzin68,69. Piştî adsorbasyona DC, tundiya hin komên oksîjenê, yên wekî OH, daket 3270 cm-1, ku ev pêşniyar dike ku girêdana hîdrojenê yek ji mekanîzmayên adsorpsiyonê ye. Bi vî rengî, li ser bingeha encaman, adsorbasyona DC-ê li ser pêkhateya rGO/nZVI bi piranî ji ber danûstendinên xêzkirina π-π û girêdanên H pêk tê.
Mekanîzmaya maqûl a adsorption antîbiyotîkên DC ji hêla kompleksên rGO/nZVI û nZVI (A). Spektrên adsorbasyona FTIR ya DC li ser rGO/nZVI û nZVI (B).
Zêdebûna bandên vegirtinê yên nZVI di 3244, 1615, 1546, û 1011 cm-1 de, piştî vegirtina DC-ê li ser nZVI-yê (Wêne. 10B) li gorî nZVI zêde bû, ku divê bi têkiliya bi komên fonksiyonel ên gengaz ên asîda karboksîlîk re têkildar be. O komên li DC. Lêbelê, ev rêjeya kêmtir a veguheztinê di hemî bandên çavdêriyê de ti guhertinek girîng di kargêriya adsorbasyonê ya adsorbentê fîtosentetîk (nZVI) de li gorî nZVI-yê beriya pêvajoya adsorbasyonê nîşan nade. Li gorî hin lêkolînên rakirina DC yên bi nZVI71, dema ku nZVI bi H2O re reaksiyonê dike, elektron têne berdan û dûv re H+ tê bikar anîn da ku hîdrojena çalak a pir kêm kêm bibe. Di dawiyê de, hin pêkhateyên kationîk elektronan ji hîdrojena çalak dipejirînin, di encamê de -C=N û -C=C-, ku ji perçebûna zengila benzenê ve girêdayî ye.
Dema şandinê: Nov-14-2022