Dankie dat u Nature.com besoek het. Die blaaierweergawe wat u gebruik, het beperkte CSS-ondersteuning. Vir die beste ervaring beveel ons aan dat u 'n opgedateerde blaaier gebruik (of Verenigbaarheidsmodus in Internet Explorer deaktiveer). Intussen, om voortgesette ondersteuning te verseker, sal ons die webwerf sonder style en JavaScript weergee.
In hierdie werk is rGO/nZVI-komposiete vir die eerste keer gesintetiseer met behulp van 'n eenvoudige en omgewingsvriendelike prosedure wat Sophora-geelblaarekstrak as 'n reduseermiddel en stabiliseerder gebruik om te voldoen aan die beginsels van "groen" chemie, soos minder skadelike chemiese sintese. Verskeie gereedskap is gebruik om die suksesvolle sintese van komposiete te valideer, soos SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR en zeta-potensiaal, wat dui op suksesvolle komposietvervaardiging. Die verwyderingskapasiteit van die nuwe komposiete en suiwer nZVI by verskillende aanvangskonsentrasies van die antibiotika doksisiklien is vergelyk om die sinergistiese effek tussen rGO en nZVI te ondersoek. Onder die verwyderingstoestande van 25 mg L-1, 25 °C en 0,05 g, was die adsorptiewe verwyderingstempo van suiwer nZVI 90%, terwyl die adsorptiewe verwyderingstempo van doksisiklien deur die rGO/nZVI-komposiet 94,6% bereik het, wat bevestig dat nZVI en rGO. Die adsorpsieproses stem ooreen met 'n pseudo-tweede orde en stem goed ooreen met die Freundlich-model met 'n maksimum adsorpsiekapasiteit van 31.61 mg g-1 by 25 °C en pH 7. 'n Redelike meganisme vir die verwydering van DC is voorgestel. Daarbenewens was die herbruikbaarheid van die rGO/nZVI-komposiet 60% na ses opeenvolgende regenerasiesiklusse.
Waterskaarste en besoedeling is nou 'n ernstige bedreiging vir alle lande. In onlangse jare het waterbesoedeling, veral antibiotikabesoedeling, toegeneem as gevolg van verhoogde produksie en verbruik tydens die COVID-19-pandemie1,2,3. Daarom is die ontwikkeling van 'n effektiewe tegnologie vir die eliminasie van antibiotika in afvalwater 'n dringende taak.
Een van die weerstandige semisintetiese antibiotika uit die tetrasikliengroep is doksisiklien (DC)4,5. Daar is berig dat DC-residue in grondwater en oppervlakwater nie gemetaboliseer kan word nie, slegs 20-50% word gemetaboliseer en die res word in die omgewing vrygestel, wat ernstige omgewings- en gesondheidsprobleme veroorsaak6.
Blootstelling aan DC teen lae vlakke kan akwatiese fotosintetiese mikroörganismes doodmaak, die verspreiding van antimikrobiese bakterieë bedreig en antimikrobiese weerstand verhoog, daarom moet hierdie kontaminant uit afvalwater verwyder word. Die natuurlike afbraak van DC in water is 'n baie stadige proses. Fisies-chemiese prosesse soos fotolise, biodegradasie en adsorpsie kan slegs teen lae konsentrasies en teen baie lae tempo's afbreek7,8. Die mees ekonomiese, eenvoudige, omgewingsvriendelike, maklik hanteerbare en doeltreffende metode is egter adsorpsie9,10.
Nano-nulvalente yster (nZVI) is 'n baie kragtige materiaal wat baie antibiotika uit water kan verwyder, insluitend metronidasool, diasepam, siprofloksasien, chloramfenikol en tetrasiklien. Hierdie vermoë is te danke aan die verstommende eienskappe wat nZVI het, soos hoë reaktiwiteit, groot oppervlakarea en talle eksterne bindingsplekke11. NZVI is egter geneig tot aggregasie in waterige media as gevolg van van der Wells-kragte en hoë magnetiese eienskappe, wat die doeltreffendheid daarvan in die verwydering van kontaminante verminder as gevolg van die vorming van oksiedlae wat die reaktiwiteit van nZVI10,12 inhibeer. Die agglomerasie van nZVI-deeltjies kan verminder word deur hul oppervlaktes met oppervlakaktiewe stowwe en polimere te modifiseer of deur dit met ander nanomateriale in die vorm van komposiete te kombineer, wat bewys is as 'n lewensvatbare benadering om hul stabiliteit in die omgewing te verbeter13,14.
Grafeen is 'n tweedimensionele koolstof-nanomateriaal wat bestaan uit sp2-gehibridiseerde koolstofatome wat in 'n heuningkoekrooster gerangskik is. Dit het 'n groot oppervlakarea, beduidende meganiese sterkte, uitstekende elektrokatalitiese aktiwiteit, hoë termiese geleidingsvermoë, vinnige elektronmobiliteit en 'n geskikte draermateriaal om anorganiese nanopartikels op sy oppervlak te ondersteun. Die kombinasie van metaal-nanopartikels en grafeen kan die individuele voordele van elke materiaal aansienlik oortref en, as gevolg van sy superieure fisiese en chemiese eienskappe, 'n optimale verspreiding van nanopartikels bied vir meer doeltreffende waterbehandeling15.
Plantekstrakte is die beste alternatief vir skadelike chemiese reduseermiddels wat algemeen gebruik word in die sintese van gereduseerde grafeenoksied (rGO) en nZVI, omdat hulle beskikbaar, goedkoop, eenstap, omgewingsveilig is en as reduseermiddels gebruik kan word. Soos flavonoïede en fenoliese verbindings tree hulle ook as 'n stabiliseerder op. Daarom is Atriplex halimus L. blaarekstrak as 'n herstel- en sluitmiddel vir die sintese van rGO/nZVI-komposiete in hierdie studie gebruik. Atriplex halimus van die familie Amaranthaceae is 'n stikstofliefhebbende meerjarige struik met 'n wye geografiese verspreiding16.
Volgens die beskikbare literatuur is Atriplex halimus (A. halimus) aanvanklik gebruik om rGO/nZVI-komposiete te maak as 'n ekonomiese en omgewingsvriendelike sintesemetode. Die doel van hierdie werk bestaan dus uit vier dele: (1) fitosintese van rGO/nZVI en ouerlike nZVI-komposiete met behulp van A. halimus-akwatiese blaarekstrak, (2) karakterisering van fitogesintetiseerde komposiete met behulp van verskeie metodes om hul suksesvolle vervaardiging te bevestig, (3) bestudering van die sinergistiese effek van rGO en nZVI in die adsorpsie en verwydering van organiese kontaminante van doksisiklien-antibiotika onder verskillende reaksieparameters, optimalisering van die toestande van die adsorpsieproses, (3) ondersoek van komposietmateriale in verskeie deurlopende behandelings na die verwerkingssiklus.
Doksisiklienhidrochloried (DC, MM = 480.90, chemiese formule C22H24N2O·HCl, 98%), ysterchloriedheksahidraat (FeCl3.6H2O, 97%), grafietpoeier gekoop van Sigma-Aldrich, VSA. Natriumhidroksied (NaOH, 97%), etanol (C2H5OH, 99.9%) en soutsuur (HCl, 37%) is gekoop van Merck, VSA. NaCl, KCl, CaCl2, MnCl2 en MgCl2 is gekoop van Tianjin Comio Chemical Reagent Co., Ltd. Alle reagense is van hoë analitiese suiwerheid. Dubbelgedistilleerde water is gebruik om alle waterige oplossings voor te berei.
Verteenwoordigende eksemplare van A. halimus is versamel uit hul natuurlike habitat in die Nyldelta en lande langs die Mediterreense kus van Egipte. Plantmateriaal is versamel in ooreenstemming met toepaslike nasionale en internasionale riglyne17. Prof. Manal Fawzi het plantmonsters volgens Boulos18 geïdentifiseer, en die Departement Omgewingswetenskappe van die Universiteit van Alexandrië magtig die versameling van bestudeerde plantspesies vir wetenskaplike doeleindes. Monsterbewyse word gehou by die Tanta Universiteit Herbarium (TANE), bewysstukke no. 14 122–14 127, 'n openbare herbarium wat toegang bied tot gedeponeerde materiaal. Daarbenewens, om stof of vuiligheid te verwyder, sny die blare van die plant in klein stukkies, spoel 3 keer met kraan- en gedistilleerde water af, en droog dan by 50°C. Die plant is fyngemaak, 5 g van die fyn poeier is in 100 ml gedistilleerde water gedompel en vir 20 minute by 70°C geroer om 'n uittreksel te verkry. Die verkrygde uittreksel van Bacillus nicotianae is deur Whatman-filterpapier gefiltreer en in skoon en gesteriliseerde buise by 4°C gestoor vir verdere gebruik.
Soos getoon in Figuur 1, is die GO van grafietpoeier gemaak deur die gewysigde Hummers-metode. 10 mg GO-poeier is vir 30 minute onder sonikasie in 50 ml gedeïoniseerde water gedispergeer, en toe is 0,9 g FeCl3 en 2,9 g NaAc vir 60 minute gemeng. 20 ml atriplex-blaarekstrak is onder roering by die geroerde oplossing gevoeg en vir 8 uur by 80°C gelaat. Die gevolglike swart suspensie is gefiltreer. Die voorbereide nanokomposiete is met etanol en dubbelgedistilleerde water gewas en toe vir 12 uur in 'n vakuumoond by 50°C gedroog.
Skematiese en digitale foto's van groen sintese van rGO/nZVI en nZVI-komplekse en verwydering van DC-antibiotika uit besmette water met behulp van Atriplex halimus-ekstrak.
Kortliks, soos getoon in Fig. 1, is 10 ml van 'n ysterchloriedoplossing wat 0.05 M Fe3+-ione bevat, drupsgewys by 20 ml van 'n bitterblaarekstrakoplossing vir 60 minute met matige verhitting en roering gevoeg, en daarna is die oplossing vir 15 minute teen 14 000 rpm (Hermle, 15 000 rpm) gesentrifugeer om swart deeltjies te gee, wat toe 3 keer met etanol en gedistilleerde water gewas is en dan oornag in 'n vakuumoond by 60°C gedroog is.
Plantgesintetiseerde rGO/nZVI en nZVI-komposiete is gekarakteriseer deur UV-sigbare spektroskopie (T70/T80-reeks UV/Vis-spektrofotometers, PG Instruments Ltd, VK) in die skandeerbereik van 200-800 nm. Om die topografie en grootteverspreiding van die rGO/nZVI- en nZVI-komposiete te analiseer, is TEM-spektroskopie (JOEL, JEM-2100F, Japan, versnellingspanning 200 kV) gebruik. Om die funksionele groepe wat betrokke kan wees by plantekstrakte wat verantwoordelik is vir die herstel- en stabiliseringsproses te evalueer, is FT-IR-spektroskopie uitgevoer (JASCO-spektrometer in die reeks van 4000-600 cm-1). Daarbenewens is 'n zeta-potensiaalanaliseerder (Zetasizer Nano ZS Malvern) gebruik om die oppervlaklading van die gesintetiseerde nanomateriale te bestudeer. Vir X-straaldiffraksiemetings van poeieragtige nanomateriale is 'n X-straaldiffraktometer (X'PERT PRO, Nederland) gebruik, wat werk teen 'n stroom (40 mA), spanning (45 kV) in die 2θ-reeks van 20° tot 80° en CuKa1-straling (\(\lambda =\) 1.54056 Ao). Die energiedispersiewe X-straalspektrometer (EDX) (model JEOL JSM-IT100) was verantwoordelik vir die bestudering van die elementêre samestelling tydens die versameling van Al K-α monochromatiese X-strale van -10 tot 1350 eV op XPS, kolgrootte 400 μm K-ALPHA (Thermo Fisher Scientific, VSA). Die transmissie-energie van die volle spektrum is 200 eV en die smal spektrum is 50 eV. Die poeiermonster word op 'n monsterhouer gedruk, wat in 'n vakuumkamer geplaas word. Die C1s-spektrum is as verwysing by 284.58 eV gebruik om die bindingsenergie te bepaal.
Adsorpsie-eksperimente is uitgevoer om die doeltreffendheid van die gesintetiseerde rGO/nZVI-nanokomposiete in die verwydering van doksisiklien (DC) uit waterige oplossings te toets. Adsorpsie-eksperimente is uitgevoer in 25 ml Erlenmeyer-flesse teen 'n skudspoed van 200 rpm op 'n orbitale skudder (Stuart, Orbital Shaker/SSL1) teen 298 K. Deur die DC-voorraadoplossing (1000 dpm) met bigedistilleerde water te verdun. Om die effek van die rGO/nSVI-dosis op die adsorpsie-effektiwiteit te bepaal, is nanokomposiete van verskillende gewigte (0.01–0.07 g) by 20 ml DC-oplossing gevoeg. Om die kinetika en adsorpsie-isoterme te bestudeer, is 0.05 g van die adsorbent in 'n waterige oplossing van CD met 'n aanvanklike konsentrasie (25–100 mg L–1) gedompel. Die effek van pH op die verwydering van DC is bestudeer by pH (3–11) en 'n aanvanklike konsentrasie van 50 mg L-1 by 25°C. Pas die pH van die stelsel aan deur 'n klein hoeveelheid HCl- of NaOH-oplossing (Crison pH-meter, pH-meter, pH 25) by te voeg. Daarbenewens is die invloed van reaksietemperatuur op adsorpsie-eksperimente in die reeks van 25-55°C ondersoek. Die effek van ioniese sterkte op die adsorpsieproses is bestudeer deur verskillende konsentrasies NaCl (0.01–4 mol L-1) by te voeg by 'n aanvanklike konsentrasie DC van 50 mg L-1, pH 3 en 7), 25°C, en 'n adsorbent dosis van 0.05 g. Die adsorpsie van nie-geadsorbeerde GS is gemeet met behulp van 'n dubbelstraal UV-Vis-spektrofotometer (T70/T80-reeks, PG Instruments Ltd, VK) toegerus met 1.0 cm padlengte kwarts-kuvettes teen maksimum golflengtes (λmax) van 270 en 350 nm. Die persentasie verwydering van GS-antibiotika (R%; Vgl. 1) en die adsorpsiehoeveelheid GS, qt, Vgl. 2 (mg/g) is gemeet met behulp van die volgende vergelyking.
waar %R die GS-verwyderingskapasiteit is (%), Co die aanvanklike GS-konsentrasie op tyd 0 is, en C die GS-konsentrasie op tyd t is, onderskeidelik (mg L-1).
waar qe die hoeveelheid DC is wat per eenheidsmassa van die adsorbent geadsorbeer word (mg g-1), Co en Ce die konsentrasies by tyd nul en by ewewig is, onderskeidelik (mg l-1), V die oplossingsvolume (l) is, en m die adsorpsiemassa-reagens (g) is.
SEM-beelde (Fig. 2A–C) toon die lamellêre morfologie van die rGO/nZVI-komposiet met sferiese yster-nanopartikels wat eenvormig op die oppervlak versprei is, wat dui op die suksesvolle aanhegting van nZVI NP's aan die rGO-oppervlak. Daarbenewens is daar 'n paar plooie in die rGO-blaar, wat die verwydering van suurstofbevattende groepe gelyktydig met die herstel van A. halimus GO bevestig. Hierdie groot plooie dien as plekke vir aktiewe lading van yster NP's. nZVI-beelde (Fig. 2D-F) het getoon dat die sferiese yster NP's baie verspreid was en nie geaggregeer het nie, wat te wyte is aan die bedekkingsaard van die botaniese komponente van die plantekstrak. Die deeltjiegrootte het gewissel binne 15–26 nm. Sommige streke het egter 'n mesoporiese morfologie met 'n struktuur van bultjies en holtes, wat 'n hoë effektiewe adsorpsiekapasiteit van nZVI kan bied, aangesien dit die moontlikheid kan verhoog om DC-molekules op die oppervlak van nZVI vas te vang. Toe die Rosa Damascus-ekstrak gebruik is vir die sintese van nZVI, was die verkrygde NP's inhomogeen, met holtes en verskillende vorms, wat hul doeltreffendheid in Cr(VI)-adsorpsie verminder het en die reaksietyd verhoog het 23. Die resultate stem ooreen met nZVI wat gesintetiseer is uit eikehout- en moerbeiblare, wat hoofsaaklik sferiese nanopartikels met verskillende nanometergroottes is sonder duidelike agglomerasie.
SEM-beelde van rGO/nZVI (AC), nZVI (D, E) komposiete en EDX-patrone van nZVI/rGO (G) en nZVI (H) komposiete.
Die elementêre samestelling van plant-gesintetiseerde rGO/nZVI en nZVI-komposiete is bestudeer met behulp van EDX (Fig. 2G, H). Studies toon dat nZVI saamgestel is uit koolstof (38.29% volgens massa), suurstof (47.41% volgens massa) en yster (11.84% volgens massa), maar ander elemente soos fosfor24 is ook teenwoordig, wat uit plantekstrakte verkry kan word. Daarbenewens is die hoë persentasie koolstof en suurstof te wyte aan die teenwoordigheid van fitochemikalieë uit plantekstrakte in ondergrondse nZVI-monsters. Hierdie elemente is eweredig versprei op rGO, maar in verskillende verhoudings: C (39.16 gew.%), O (46.98 gew.%) en Fe (10.99 gew.%), EDX rGO/nZVI toon ook die teenwoordigheid van ander elemente soos S, wat met plantekstrakte geassosieer kan word, word gebruik. Die huidige C:O-verhouding en ysterinhoud in die rGO/nZVI-komposiet met behulp van A. halimus is baie beter as die gebruik van die bloekomblaarekstrak, aangesien dit die samestelling van C (23.44 gew.%), O (68.29 gew.%) en Fe (8.27 gew.%) karakteriseer. 25. Nataša et al., 2022 het 'n soortgelyke elementêre samestelling van nZVI, gesintetiseer uit eikehout- en moerbeiblare, gerapporteer en bevestig dat polifenolgroepe en ander molekules wat in die blaarekstrak voorkom, verantwoordelik is vir die reduksieproses.
Die morfologie van nZVI wat in plante gesintetiseer is (Fig. S2A,B) was sferies en gedeeltelik onreëlmatig, met 'n gemiddelde deeltjiegrootte van 23.09 ± 3.54 nm, maar kettingaggregate is waargeneem as gevolg van van der Waals-kragte en ferromagnetisme. Hierdie oorwegend korrelrige en sferiese deeltjievorm stem goed ooreen met die SEM-resultate. 'n Soortgelyke waarneming is in 2021 deur Abdelfatah et al. gevind toe kasterboonblaarekstrak in die sintese van nZVI11 gebruik is. Ruelas tuberosa-blaarekstrak NP's wat as 'n reduseermiddel in nZVI gebruik word, het ook 'n sferiese vorm met 'n deursnee van 20 tot 40 nm26.
Hibriede rGO/nZVI-saamgestelde TEM-beelde (Fig. S2C-D) het getoon dat rGO 'n basale vlak is met marginale voue en plooie wat veelvuldige laaiplekke vir nZVI NP's bied; hierdie lamellêre morfologie bevestig ook die suksesvolle vervaardiging van rGO. Daarbenewens het nZVI NP's 'n sferiese vorm met deeltjiegroottes van 5.32 tot 27 nm en is hulle in die rGO-laag ingebed met 'n byna eenvormige verspreiding. Eucalyptus-blaarekstrak is gebruik om Fe NP's/rGO te sintetiseer; Die TEM-resultate het ook bevestig dat plooie in die rGO-laag die verspreiding van Fe NP's meer as suiwer Fe NP's verbeter het en die reaktiwiteit van die komposiete verhoog het. Soortgelyke resultate is verkry deur Bagheri et al. 28 toe die komposiet vervaardig is met behulp van ultrasoniese tegnieke met 'n gemiddelde yster-nanopartikelgrootte van ongeveer 17.70 nm.
Die FTIR-spektra van A. halimus, nZVI, GO, rGO, en rGO/nZVI-komposiete word in Fig. 3A getoon. Die teenwoordigheid van oppervlakfunksionele groepe in die blare van A. halimus verskyn by 3336 cm-1, wat ooreenstem met polifenole, en 1244 cm-1, wat ooreenstem met karbonielgroepe wat deur die proteïen geproduseer word. Ander groepe soos alkane by 2918 cm-1, alkene by 1647 cm-1 en CO-O-CO-uitbreidings by 1030 cm-1 is ook waargeneem, wat dui op die teenwoordigheid van plantkomponente wat as verseëlingsmiddels optree en verantwoordelik is vir die herstel van Fe2+ na Fe0 en GO na rGO29. Oor die algemeen toon die nZVI-spektra dieselfde absorpsiepieke as bitter suikers, maar met 'n effens verskuifde posisie. 'n Intense band verskyn by 3244 cm-1 geassosieer met OH-strekvibrasies (fenole), 'n piek by 1615 stem ooreen met C=C, en bande by 1546 en 1011 cm-1 ontstaan as gevolg van die strekking van C=O (polifenole en flavonoïede). CN-groepe van aromatiese amiene en alifatiese amiene is ook waargeneem by onderskeidelik 1310 cm-1 en 1190 cm-113. Die FTIR-spektrum van GO toon die teenwoordigheid van baie hoë-intensiteit suurstofbevattende groepe, insluitend die alkoksi (CO)-strekband by 1041 cm-1, die epoksi (CO)-strekband by 1291 cm-1, C=O-strekking. 'n Band van C=C-strekvibrasies by 1619 cm-1, 'n band by 1708 cm-1 en 'n breë band van OH-groep-strekvibrasies by 3384 cm-1 het verskyn, wat bevestig word deur die verbeterde Hummers-metode, wat die grafietproses suksesvol oksideer. Wanneer rGO- en rGO/nZVI-komposiete met GO-spektra vergelyk word, word die intensiteit van sommige suurstofbevattende groepe, soos OH by 3270 cm-1, aansienlik verminder, terwyl ander, soos C=O by 1729 cm-1, heeltemal verminder is. verdwyn het, wat dui op die suksesvolle verwydering van suurstofbevattende funksionele groepe in GO deur die A. halimus-ekstrak. Nuwe skerp kenmerkende pieke van rGO by C=C-spanning word waargeneem rondom 1560 en 1405 cm-1, wat die reduksie van GO na rGO bevestig. Variasies van 1043 tot 1015 cm-1 en van 982 tot 918 cm-1 is waargeneem, moontlik as gevolg van die insluiting van plantmateriaal31,32. Weng et al., 2018 het ook 'n beduidende verswakking van geoksigeneerde funksionele groepe in GO waargeneem, wat die suksesvolle vorming van rGO deur bioreduksie bevestig, aangesien bloekomblaarekstrakte, wat gebruik is om gereduseerde ystergrafeenoksied-komposiete te sintetiseer, nader FTIR-spektra van plantkomponent funksionele groepe getoon het.33.
A. FTIR-spektrum van gallium, nZVI, rGO, GO, saamgestelde rGO/nZVI (A). Röntgenogram-saamgestelde rGO, GO, nZVI en rGO/nZVI (B).
Die vorming van rGO/nZVI en nZVI-komposiete is grootliks bevestig deur X-straaldiffraksiepatrone (Fig. 3B). 'n Hoë-intensiteit Fe0-piek is waargeneem by 2Ɵ 44.5°, wat ooreenstem met indeks (110) (JCPDS nr. 06–0696)11. Nog 'n piek by 35.1° van die (311)-vlak word toegeskryf aan magnetiet Fe3O4, 63.2° kan geassosieer word met die Miller-indeks van die (440)-vlak as gevolg van die teenwoordigheid van ϒ-FeOOH (JCPDS nr. 17-0536)34. Die X-straalpatroon van GO toon 'n skerp piek by 2Ɵ 10.3° en nog 'n piek by 21.1°, wat dui op volledige afskilfering van die grafiet en die teenwoordigheid van suurstofbevattende groepe op die oppervlak van GO35 beklemtoon. Saamgestelde patrone van rGO en rGO/nZVI het die verdwyning van kenmerkende GO-pieke en die vorming van breë rGO-pieke by 2Ɵ 22.17 en 24.7° vir die rGO- en rGO/nZVI-komposiete onderskeidelik aangeteken, wat die suksesvolle herwinning van GO deur plantekstrakte bevestig het. In die saamgestelde rGO/nZVI-patroon is egter bykomende pieke geassosieer met die roostervlak van Fe0 (110) en bcc Fe0 (200) waargeneem by onderskeidelik 44.9 en 65.22.
Die zeta-potensiaal is die potensiaal tussen 'n ioniese laag wat aan die oppervlak van 'n deeltjie geheg is en 'n waterige oplossing wat die elektrostatiese eienskappe van 'n materiaal bepaal en die stabiliteit daarvan meet37. Zeta-potensiaalanalise van plantgesintetiseerde nZVI-, GO- en rGO/nZVI-komposiete het hul stabiliteit getoon as gevolg van die teenwoordigheid van negatiewe ladings van onderskeidelik -20.8, -22 en -27.4 mV op hul oppervlak, soos getoon in Figuur S1A-C. Sulke resultate stem ooreen met verskeie verslae wat noem dat oplossings wat deeltjies bevat met zeta-potensiaalwaardes minder as -25 mV oor die algemeen 'n hoë mate van stabiliteit toon as gevolg van elektrostatiese afstoting tussen hierdie deeltjies. Die kombinasie van rGO en nZVI laat die komposiet toe om meer negatiewe ladings te verkry en het dus hoër stabiliteit as GO of nZVI alleen. Daarom sal die verskynsel van elektrostatiese afstoting lei tot die vorming van stabiele rGO/nZVI39-komposiete. Die negatiewe oppervlak van GO laat dit toe om eweredig in 'n waterige medium versprei te word sonder agglomerasie, wat gunstige toestande vir interaksie met nZVI skep. Die negatiewe lading kan geassosieer word met die teenwoordigheid van verskillende funksionele groepe in die bitter spanspek-ekstrak, wat ook die interaksie tussen GO en ystervoorlopers en die plantekstrak bevestig om onderskeidelik rGO en nZVI, en die rGO/nZVI-kompleks te vorm. Hierdie plantverbindings kan ook as afdekkingsmiddels optree, aangesien hulle die aggregasie van die gevolglike nanopartikels voorkom en sodoende hul stabiliteit verhoog40.
Die elementêre samestelling en valensietoestande van die nZVI- en rGO/nZVI-verbindings is deur XPS bepaal (Fig. 4). Die algehele XPS-studie het getoon dat die rGO/nZVI-verbinding hoofsaaklik uit die elemente C, O en Fe bestaan, wat ooreenstem met die EDS-kartering (Fig. 4F–H). Die C1s-spektrum bestaan uit drie pieke teen 284.59 eV, 286.21 eV en 288.21 eV wat onderskeidelik CC, CO en C=O verteenwoordig. Die O1s-spektrum is in drie pieke verdeel, insluitend 531.17 eV, 532.97 eV en 535.45 eV, wat onderskeidelik aan die O=CO-, CO- en NO-groepe toegeken is. Die pieke teen 710.43, 714.57 en 724.79 eV verwys egter onderskeidelik na Fe2p3/2, Fe+3 en Fep1/2. Die XPS-spektra van nZVI (Fig. 4C-E) het pieke vir die elemente C, O en Fe getoon. Pieke by 284.77, 286.25 en 287.62 eV bevestig die teenwoordigheid van yster-koolstoflegerings, aangesien hulle onderskeidelik na CC, C-OH en CO verwys. Die O1s-spektrum het ooreengestem met drie pieke C–O/ysterkarbonaat (531.19 eV), hidroksielradikaal (532.4 eV) en O–C=O (533.47 eV). Die piek by 719.6 word toegeskryf aan Fe0, terwyl FeOOH pieke by 717.3 en 723.7 eV toon, en boonop dui die piek by 725.8 eV die teenwoordigheid van Fe2O342.43 aan.
XPS-studies van onderskeidelik nZVI- en rGO/nZVI-komposiete (A, B). Volledige spektra van nZVI C1s (C), Fe2p (D) en O1s (E) en rGO/nZVI C1s (F), Fe2p (G), O1s (H)-komposiet.
Die N2-adsorpsie/desorpsie-isoterm (Fig. 5A, B) toon dat die nZVI- en rGO/nZVI-komposiete tot tipe II behoort. Daarbenewens het die spesifieke oppervlakarea (SBET) van nZVI toegeneem van 47.4549 tot 152.52 m2/g na verblinding met rGO. Hierdie resultaat kan verklaar word deur die afname in die magnetiese eienskappe van nZVI na rGO-blinding, waardeur deeltjie-aggregasie verminder word en die oppervlakarea van die komposiete verhoog word. Daarbenewens, soos getoon in Fig. 5C, is die porievolume (8.94 nm) van die rGO/nZVI-komposiet hoër as dié van die oorspronklike nZVI (2.873 nm). Hierdie resultaat stem ooreen met El-Monaem et al. 45.
Om die adsorpsiekapasiteit om DC te verwyder tussen die rGO/nZVI-verbindings en die oorspronklike nZVI te evalueer, afhangende van die toename in die aanvanklike konsentrasie, is 'n vergelyking gemaak deur 'n konstante dosis van elke adsorbent (0.05 g) by DC by te voeg teen verskillende aanvanklike konsentrasies. Ondersoekte oplossing [25]. –100 mg l–1] by 25°C. Die resultate het getoon dat die verwyderingsdoeltreffendheid (94.6%) van die rGO/nZVI-verbinding hoër was as dié van die oorspronklike nZVI (90%) teen 'n laer konsentrasie (25 mg L-1). Toe die beginkonsentrasie egter verhoog is tot 100 mg L-1, het die verwyderingsdoeltreffendheid van rGO/nZVI en ouerlike nZVI gedaal tot onderskeidelik 70% en 65% (Figuur 6A), wat moontlik te wyte is aan minder aktiewe plekke en afbraak van nZVI-deeltjies. Inteendeel, rGO/nZVI het 'n hoër doeltreffendheid van DC-verwydering getoon, wat moontlik te wyte is aan 'n sinergistiese effek tussen rGO en nZVI, waarin stabiele aktiewe plekke beskikbaar vir adsorpsie baie hoër is, en in die geval van rGO/nZVI kan meer DC geadsorbeer word as intakte nZVI. Daarbenewens toon fig. 6B dat die adsorpsiekapasiteit van die rGO/nZVI- en nZVI-komposiete toegeneem het van 9,4 mg/g tot 30 mg/g en 9 mg/g, onderskeidelik, met 'n toename in die aanvanklike konsentrasie van 25–100 mg/L. -1,1 tot 28,73 mg g-1. Daarom was die DC-verwyderingstempo negatief gekorreleer met die aanvanklike DC-konsentrasie, wat te wyte was aan die beperkte aantal reaksiesentrums wat deur elke adsorbent ondersteun word vir adsorpsie en verwydering van DC in oplossing. Dus kan uit hierdie resultate afgelei word dat die rGO/nZVI-komposiete 'n hoër adsorpsie- en reduksie-effektiwiteit het, en rGO in die samestelling van rGO/nZVI kan beide as 'n adsorbent en as 'n draermateriaal gebruik word.
Die verwyderingsdoeltreffendheid en GS-adsorpsiekapasiteit vir die rGO/nZVI en nZVI-komposiet was (A, B) [Co = 25 mg l-1–100 mg l-1, T = 25 °C, dosis = 0.05 g], pH op adsorpsiekapasiteit en GS-verwyderingsdoeltreffendheid op rGO/nZVI-komposiete (C) [Co = 50 mg L-1, pH = 3–11, T = 25 °C, dosis = 0.05 g].
Oplossings-pH is 'n kritieke faktor in die studie van adsorpsieprosesse, aangesien dit die graad van ionisasie, spesiasie en ionisasie van die adsorbent beïnvloed. Die eksperiment is uitgevoer by 25°C met 'n konstante adsorbent dosis (0.05 g) en 'n aanvanklike konsentrasie van 50 mg L-1 in die pH-reeks (3–11). Volgens 'n literatuuroorsig46, is DC 'n amfifiliese molekule met verskeie ioniseerbare funksionele groepe (fenole, aminogroepe, alkohole) by verskillende pH-vlakke. Gevolglik kan die verskeie funksies van DC en die verwante strukture op die oppervlak van die rGO/nZVI-komposiet elektrostaties interaksie hê en as katione, zwitterione en anione bestaan. Die DC-molekule bestaan as kationies (DCH3+) by pH < 3.3, zwitterionies (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 en anionies (DCH− of DC2−) by pH 7.7. Gevolglik kan die verskeie funksies van DC en die verwante strukture op die oppervlak van die rGO/nZVI-komposiet elektrostaties interaksie hê en as katione, zwitterione en anione bestaan. Die DC-molekule bestaan as kationies (DCH3+) by pH < 3.3, zwitterionies (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 en anionies (DCH- of DC2-) by pH 7.7. В результате различные функции ДК en связанных с ними структур op поверхности композита rGO/nZVI могутов (электростатически en могут существовать в виде катионов, цвиттер-ионов en анионов, молекула ДК существиCHоD3D) при рН < 3,3, цвитер-ионный (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 en анионный (DCH- of DC2-) of pH 7,7. Gevolglik kan verskeie funksies van DC en verwante strukture op die oppervlak van die rGO/nZVI-komposiet elektrostaties interaksie hê en kan dit bestaan in die vorm van katione, zwitterione en anione; die DC-molekule bestaan as 'n kation (DCH3+) by pH < 3.3; ionies (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 en anionies (DCH- of DC2-) by 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相互作用,并可能以阳离子、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+) 的形式存在,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 种 功能 和 和 和 和 和 复合 材料 表面 的 相关 结构锔 缯胏 因此 ,相互 , 并 可能 以 阳离子 两 性 和 阴离子 形式 , , dc 分子 在 阦阳 痦嘐 嘐黳 痦 子 形式阳离子 阳离子 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。 Следовательно, различные функции ДК и родственных им структур на поверхности композита rGO/nZVI могут всть электростатические взаимодействия en существовать в виде катионов, цвитер-ионов en анионов, а молекулясы катионными (ДЦГ3+) при рН < 3,3. Daarom kan verskeie funksies van DC en verwante strukture op die oppervlak van die rGO/nZVI-komposiet in elektrostatiese interaksies tree en bestaan in die vorm van katione, zwitterione en anione, terwyl DC-molekules kationies (DCH3+) is by pH < 3.3. Он существует в виде цвиттер-иона (DCH20) при 3,3 < pH < 7,7 en аниона (DCH- of DC2-) при pH 7,7. Dit bestaan as 'n zwitterioon (DCH20) by 3.3 < pH < 7.7 en 'n anioon (DCH- of DC2-) by pH 7.7.Met 'n toename in pH van 3 tot 7, het die adsorpsiekapasiteit en doeltreffendheid van GS-verwydering toegeneem van 11.2 mg/g (56%) tot 17 mg/g (85%) (Fig. 6C). Namate die pH egter tot 9 en 11 gestyg het, het die adsorpsiekapasiteit en verwyderingsdoeltreffendheid ietwat afgeneem, onderskeidelik van 10.6 mg/g (53%) tot 6 mg/g (30%). Met 'n toename in pH van 3 tot 7, het GS'e hoofsaaklik in die vorm van zwitterione bestaan, wat hulle byna nie-elektrostaties aangetrek of afgestoot gemaak het met rGO/nZVI-komposiete, hoofsaaklik deur elektrostatiese interaksie. Namate die pH bo 8.2 gestyg het, was die oppervlak van die adsorbent negatief gelaai, dus het die adsorpsiekapasiteit afgeneem en afgeneem as gevolg van die elektrostatiese afstoting tussen die negatief gelaaide doksisiklien en die oppervlak van die adsorbent. Hierdie tendens dui daarop dat GS-adsorpsie op rGO/nZVI-komposiete hoogs pH-afhanklik is, en die resultate dui ook daarop dat rGO/nZVI-komposiete geskik is as adsorbente onder suur en neutrale toestande.
Die effek van temperatuur op die adsorpsie van 'n waterige oplossing van DC is uitgevoer by (25–55°C). Figuur 7A toon die effek van temperatuurverhoging op die verwyderingsdoeltreffendheid van DC-antibiotika op rGO/nZVI, dit is duidelik dat die verwyderingskapasiteit en adsorpsiekapasiteit toegeneem het van onderskeidelik 83.44% en 13.9 mg/g tot 47% en 7.83 mg/g. Hierdie beduidende afname kan te wyte wees aan 'n toename in die termiese energie van DC-ione, wat lei tot desorpsie47.
Effek van temperatuur op verwyderingseffektiwiteit en adsorpsiekapasiteit van CD op rGO/nZVI-komposiete (A) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, dosis = 0.05 g], adsorbentdosis op verwyderingseffektiwiteit en verwyderingseffektiwiteit van CD Effek van aanvanklike konsentrasie op die adsorpsiekapasiteit en doeltreffendheid van DC-verwydering op die rGO/nSVI-komposiet (B) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, T = 25°C] (C, D) [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, dosis = 0.05 g].
Die effek van die verhoging van die dosis van die saamgestelde adsorbent rGO/nZVI van 0.01 g tot 0.07 g op die verwyderingsdoeltreffendheid en adsorpsiekapasiteit word in Fig. 7B getoon. 'n Verhoging in die dosis van die adsorbent het gelei tot 'n afname in die adsorpsiekapasiteit van 33.43 mg/g tot 6.74 mg/g. Met 'n toename in die adsorbentdosis van 0.01 g tot 0.07 g, neem die verwyderingsdoeltreffendheid egter toe van 66.8% tot 96%, wat gevolglik geassosieer kan word met 'n toename in die aantal aktiewe sentrums op die nanokomposietoppervlak.
Die effek van die aanvanklike konsentrasie op adsorpsiekapasiteit en verwyderingsdoeltreffendheid [25–100 mg L-1, 25°C, pH 7, dosis 0.05 g] is bestudeer. Toe die aanvanklike konsentrasie van 25 mg L-1 tot 100 mg L-1 verhoog is, het die verwyderingspersentasie van die rGO/nZVI-komposiet van 94.6% tot 65% afgeneem (Fig. 7C), waarskynlik as gevolg van die afwesigheid van die verlangde aktiewe plekke. . Adsorbeer groot konsentrasies DC49. Aan die ander kant, soos die aanvanklike konsentrasie toegeneem het, het die adsorpsiekapasiteit ook toegeneem van 9.4 mg/g tot 30 mg/g totdat ewewig bereik is (Fig. 7D). Hierdie onvermydelike reaksie is te wyte aan 'n toename in dryfkrag met 'n aanvanklike DC-konsentrasie groter as die DC-ioonmassa-oordragweerstand om die oppervlak 50 van die rGO/nZVI-komposiet te bereik.
Kontaktyd- en kinetiese studies poog om die ewewigstyd van adsorpsie te verstaan. Eerstens was die hoeveelheid DC wat gedurende die eerste 40 minute van die kontaktyd geadsorbeer is, ongeveer die helfte van die totale hoeveelheid wat oor die hele tyd (100 minute) geadsorbeer is. Terwyl die DC-molekules in oplossing bots, veroorsaak dit dat hulle vinnig na die oppervlak van die rGO/nZVI-komposiet migreer, wat lei tot beduidende adsorpsie. Na 40 min het DC-adsorpsie geleidelik en stadig toegeneem totdat ewewig na 60 min bereik is (Fig. 7D). Aangesien 'n redelike hoeveelheid binne die eerste 40 minute geadsorbeer word, sal daar minder botsings met DC-molekules wees en minder aktiewe plekke sal beskikbaar wees vir nie-geadsorbeerde molekules. Daarom kan die adsorpsietempo verminder word51.
Om die adsorpsiekinetika beter te verstaan, is lyngrafieke van pseudo-eerste-orde (Fig. 8A), pseudo-tweede-orde (Fig. 8B) en Elovich (Fig. 8C) kinetiese modelle gebruik. Uit die parameters wat verkry is uit die kinetiese studies (Tabel S1), word dit duidelik dat die pseudo-sekonde-model die beste model is om adsorpsiekinetika te beskryf, waar die R2-waarde hoër gestel is as in die ander twee modelle. Daar is ook 'n ooreenkoms tussen die berekende adsorpsiekapasiteite (qe, cal). Die pseudo-tweede-orde en die eksperimentele waardes (qe, exp.) is verdere bewyse dat die pseudo-tweede-orde 'n beter model is as ander modelle. Soos getoon in Tabel 1, bevestig die waardes van α (aanvanklike adsorpsietempo) en β (desorpsiekonstante) dat die adsorpsietempo hoër is as die desorpsietempo, wat aandui dat DC geneig is om doeltreffend op die rGO/nZVI52-komposiet te adsorbeer.
Lineêre adsorpsiekinetiese grafieke van pseudo-tweede orde (A), pseudo-eerste orde (B) en Elovich (C) [Co = 25–100 mg l–1, pH = 7, T = 25 °C, dosis = 0.05 g].
Studies van adsorpsie-isoterme help om die adsorpsiekapasiteit van die adsorbent (RGO/nRVI-saamgestelde) by verskeie adsorbaatkonsentrasies (DC) en stelseltemperature te bepaal. Die maksimum adsorpsiekapasiteit is bereken met behulp van die Langmuir-isoterm, wat aangedui het dat die adsorpsie homogeen was en die vorming van 'n adsorbaatmonolaag op die oppervlak van die adsorbent sonder interaksie tussen hulle ingesluit het53. Twee ander wyd gebruikte isotermmodelle is die Freundlich- en Temkin-modelle. Alhoewel die Freundlich-model nie gebruik word om die adsorpsiekapasiteit te bereken nie, help dit om die heterogene adsorpsieproses te verstaan en dat vakatures op die adsorbent verskillende energieë het, terwyl die Temkin-model help om die fisiese en chemiese eienskappe van adsorpsie54 te verstaan.
Figure 9A-C toon lyngrafieke van onderskeidelik die Langmuir-, Freindlich- en Temkin-modelle. Die R2-waardes wat bereken is uit die Freundlich- (Fig. 9A) en Langmuir- (Fig. 9B) lyngrafieke en in Tabel 2 aangebied word, toon dat DC-adsorpsie op die rGO/nZVI-komposiet die Freundlich- (0.996) en Langmuir- (0.988) isotermmodelle en Temkin (0.985) volg. Die maksimum adsorpsiekapasiteit (qmax), bereken met behulp van die Langmuir-isotermmodel, was 31.61 mg g-1. Daarbenewens is die berekende waarde van die dimensielose skeidingsfaktor (RL) tussen 0 en 1 (0.097), wat 'n gunstige adsorpsieproses aandui. Andersins dui die berekende Freundlich-konstante (n = 2.756) op 'n voorkeur vir hierdie absorpsieproses. Volgens die lineêre model van die Temkin-isoterm (Fig. 9C), is die adsorpsie van GS op die rGO/nZVI-komposiet 'n fisiese adsorpsieproses, aangesien b ˂ 82 kJ mol-1 (0.408)55 is. Alhoewel fisiese adsorpsie gewoonlik deur swak van der Waals-kragte gemedieer word, vereis gelykstroomadsorpsie op rGO/nZVI-komposiete lae adsorpsie-energieë [56, 57].
Freundlich (A), Langmuir (B), en Temkin (C) lineêre adsorpsie-isoterme [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, dosis = 0.05 g]. Plot van die van't Hoff-vergelyking vir DC-adsorpsie deur rGO/nZVI-komposiete (D) [Co = 25–100 mg l-1, pH = 7, T = 25–55 °C en dosis = 0.05 g].
Om die effek van reaksietemperatuurverandering op GS-verwydering van rGO/nZVI-komposiete te evalueer, is termodinamiese parameters soos entropieverandering (ΔS), entalpieverandering (ΔH) en vrye energieverandering (ΔG) bereken uit vergelykings 3 en 458.
waar \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) – termodinamiese ewewigskonstante, Ce en CAe – rGO in oplossing, onderskeidelik /nZVI DC-konsentrasies by oppervlak-ewewig. R en RT is onderskeidelik die gaskonstante en adsorpsietemperatuur. Deur ln Ke teen 1/T uit te stip, kry jy 'n reguit lyn (Fig. 9D) waaruit ∆S en ∆H bepaal kan word.
'n Negatiewe ΔH-waarde dui aan dat die proses eksotermies is. Aan die ander kant is die ΔH-waarde binne die fisiese adsorpsieproses. Negatiewe ΔG-waardes in Tabel 3 dui aan dat adsorpsie moontlik en spontaan is. Negatiewe waardes van ΔS dui op 'n hoë ordening van adsorbentmolekules by die vloeistofkoppelvlak (Tabel 3).
Tabel 4 vergelyk die rGO/nZVI-komposiet met ander adsorbente wat in vorige studies gerapporteer is. Dit is duidelik dat die VGO/nCVI-komposiet 'n hoë adsorpsiekapasiteit het en 'n belowende materiaal kan wees vir die verwydering van DC-antibiotika uit water. Daarbenewens is die adsorpsie van rGO/nZVI-komposiete 'n vinnige proses met 'n ewewigstyd van 60 min. Die uitstekende adsorpsie-eienskappe van die rGO/nZVI-komposiete kan verklaar word deur die sinergistiese effek van rGO en nZVI.
Figure 10A, B illustreer die rasionele meganisme vir die verwydering van DC-antibiotika deur die rGO/nZVI en nZVI-komplekse. Volgens die resultate van eksperimente oor die effek van pH op die doeltreffendheid van DC-adsorpsie, met 'n toename in pH van 3 tot 7, is DC-adsorpsie op die rGO/nZVI-komposiet nie deur elektrostatiese interaksies beheer nie, aangesien dit as 'n zwitterioon opgetree het; daarom het 'n verandering in die pH-waarde nie die adsorpsieproses beïnvloed nie. Vervolgens kan die adsorpsiemeganisme beheer word deur nie-elektrostatiese interaksies soos waterstofbinding, hidrofobiese effekte en π-π-stapelinteraksies tussen die rGO/nZVI-komposiet en DC66. Dit is welbekend dat die meganisme van aromatiese adsorbate op die oppervlaktes van gelaagde grafeen verklaar is deur π-π-stapelinteraksies as die hoofdryfkrag. Die komposiet is 'n gelaagde materiaal soortgelyk aan grafeen met 'n absorpsiemaksimum by 233 nm as gevolg van die π-π*-oorgang. Gebaseer op die teenwoordigheid van vier aromatiese ringe in die molekulêre struktuur van die DC-adsorbaat, het ons gehipotetiseer dat daar 'n meganisme van π-π-stapeling-interaksie is tussen die aromatiese DC (π-elektronakseptor) en die gebied ryk aan π-elektrone op die RGO-oppervlak. /nZVI-komposiete. Daarbenewens, soos getoon in fig. 10B, is FTIR-studies uitgevoer om die molekulêre interaksie van rGO/nZVI-komposiete met DC te bestudeer, en die FTIR-spektra van rGO/nZVI-komposiete na DC-adsorpsie word in Figuur 10B getoon. 10b. 'n Nuwe piek word waargeneem by 2111 cm-1, wat ooreenstem met die raamwerkvibrasie van die C=C-binding, wat die teenwoordigheid van die ooreenstemmende organiese funksionele groepe op die oppervlak van 67 rGO/nZVI aandui. Ander pieke verskuif van 1561 na 1548 cm-1 en van 1399 na 1360 cm-1, wat ook bevestig dat π-π-interaksies 'n belangrike rol speel in die adsorpsie van grafeen en organiese besoedelingstowwe68,69. Na GS-adsorpsie het die intensiteit van sommige suurstofbevattende groepe, soos OH, afgeneem tot 3270 cm-1, wat daarop dui dat waterstofbinding een van die adsorpsiemeganismes is. Dus, gebaseer op die resultate, vind GS-adsorpsie op die rGO/nZVI-komposiet hoofsaaklik plaas as gevolg van π-π-stapelinteraksies en H-bindings.
Rasionele meganisme van adsorpsie van DC-antibiotika deur rGO/nZVI en nZVI-komplekse (A). FTIR-adsorpsiespektra van DC op rGO/nZVI en nZVI (B).
Die intensiteit van die absorpsiebande van nZVI by 3244, 1615, 1546 en 1011 cm–1 het toegeneem na DC-adsorpsie op nZVI (Fig. 10B) in vergelyking met nZVI, wat verband moet hou met die interaksie met moontlike funksionele groepe van die karboksielsuur-O-groepe in DC. Hierdie laer persentasie transmissie in alle waargenome bande dui egter op geen beduidende verandering in die adsorpsie-effektiwiteit van die fitosintetiese adsorbent (nZVI) in vergelyking met nZVI voor die adsorpsieproses nie. Volgens sommige DC-verwyderingsnavorsing met nZVI71, wanneer nZVI met H2O reageer, word elektrone vrygestel en dan word H+ gebruik om hoogs reduseerbare aktiewe waterstof te produseer. Laastens aanvaar sommige kationiese verbindings elektrone van aktiewe waterstof, wat lei tot -C=N en -C=C-, wat toegeskryf word aan die splitsing van die benseenring.
Plasingstyd: 14 Nov 2022