Dankon, ke vi vizitis Nature.com. La retumila versio, kiun vi uzas, havas limigitan CSS -subtenon. Por la plej bona sperto, ni rekomendas ke vi uzu ĝisdatigitan retumilon (aŭ malebligas kongruan reĝimon en Interreta Esplorilo). Intertempe, por certigi daŭran subtenon, ni redonos la retejon sen stiloj kaj JavaScript.
En ĉi tiu laboro, RGO/NZVI -komponaĵoj estis sintezitaj por la unua fojo uzante simplan kaj ekologian proceduron uzante Sophora flavecan folian eltiraĵon kiel reduktantan agenton kaj stabiligilon por plenumi la principojn de "verda" kemio, kiel malpli malutila kemia sintezo. Pluraj iloj estis uzataj por validigi la sukcesan sintezon de komponaĵoj, kiel SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR, kaj zeta potencialo, kiuj indikas sukcesan kunmetitan fabrikadon. La foriga kapablo de la novaj komponaĵoj kaj pura NZVI ĉe diversaj komencaj koncentriĝoj de la antibiotika doksicilino estis komparata por esplori la sinergian efikon inter RGO kaj NZVI. Sub la forigaj kondiĉoj de 25mg L-1, 25 ° C kaj 0.05g, la adsorptiva foriga indico de pura NZVI estis 90%, dum la adsorptiva foriga indico de doksiclino per la RGO/NZVI-komponaĵo atingis 94.6%, konfirmante ke NZVI kaj RGO. La procezo de adsorbado respondas al pseŭdo-dua ordo kaj konsentas bone kun la modelo Freundlich kun maksimuma adsorbado de 31,61 mg g-1 je 25 ° C kaj pH 7. Racia mekanismo por la forigo de DC estis proponita. Krome, la reuzebleco de la komponaĵo RGO/NZVI estis 60% post ses sinsekvaj regeneraj cikloj.
Akva malabundeco kaj poluado nun estas serioza minaco por ĉiuj landoj. En la lastaj jaroj, akva poluado, precipe antibiotika poluado, pliiĝis pro pliigita produktado kaj konsumado dum la pandemio de Covid-19. Tial la disvolviĝo de efika teknologio por la elimino de antibiotikoj en akvakvo estas urĝa tasko.
Unu el la imunaj duon-sintezaj antibiotikoj de la tetraciclina grupo estas 4,5. Oni raportis, ke DC-restaĵoj en grundakvo kaj surfacaj akvoj ne povas esti metaboligitaj, nur 20-50% estas metaboligitaj kaj la resto estas liberigita en la medion, kaŭzante gravajn mediajn kaj sanajn problemojn6.
Eksponiĝo al DC ĉe malaltaj niveloj povas mortigi akvajn fotosintezajn mikroorganismojn, minaci la disvastiĝon de antimicrobaj bakterioj kaj pliigi antimicrobian reziston, do ĉi tiu poluanto devas esti forigita de la akva akvo. La natura degenero de DC en akvo estas tre malrapida procezo. Fiziko-kemiaj procezoj kiel fotolizo, biodegradado kaj adsorbado nur povas degradi ĉe malaltaj koncentriĝoj kaj je tre malaltaj rapidecoj7,8. Tamen la plej ekonomia, simpla, ekologia, facile uzebla kaj efika metodo estas adsorbado9,10.
Nano Zero Valence Iron (NZVI) estas tre potenca materialo, kiu povas forigi multajn antibiotikojn el akvo, inkluzive de metronidazolo, diazepam, ciprofloxacino, kloramfenikolo kaj tetraciclino. Ĉi tiu kapablo ŝuldiĝas al la mirindaj proprietoj, kiujn NZVI havas, kiel alta reaktiveco, granda surfaco kaj multnombraj eksteraj ligaj lokoj11. Tamen, NZVI estas inklina al agregado en akvaj rimedoj pro van der Wells -fortoj kaj altaj magnetaj proprietoj, kio reduktas ĝian efikecon en forigado de poluantoj pro la formado de oksidaj tavoloj, kiuj malhelpas la reaktivecon de NZVI10,12. La aglomeraĵo de NZVI -eroj povas esti reduktita modifante siajn surfacojn kun surfactants kaj polimeroj aŭ kombinante ilin kun aliaj nanomaterialoj en la formo de komponaĵoj, kio pruvis esti farebla aliro por plibonigi sian stabilecon en la medio13,14.
Grafeno estas du-dimensia karbona nanomaterialo konsistanta el SP2-hibridigitaj karbonaj atomoj aranĝitaj en mielkovra krado. Ĝi havas grandan surfacan areon, signifan mekanikan forton, bonegan elektrokatalitan agadon, altan termikan konduktivecon, rapidan elektronan moveblecon kaj taŭgan portan materialon por subteni neorganikajn nanopartikojn sur ĝia surfaco. La kombinaĵo de metalaj nanopartikloj kaj grafeno povas multe superi la unuopajn avantaĝojn de ĉiu materialo kaj, pro ĝiaj superaj fizikaj kaj kemiaj proprietoj, provizi optimuman distribuon de nanopartikloj por pli efika akva traktado15.
Plantaj eltiraĵoj estas la plej bona alternativo al malutilaj kemiaj reduktantaj agentoj ofte uzataj en la sintezo de reduktita grafena rusto (RGO) kaj NZVI ĉar ili haveblas, malmultekostaj, unupaŝaj, medie sekuraj, kaj povas esti uzataj kiel reduktaj agentoj. Kiel flavonoidoj kaj fenolaj komponaĵoj ankaŭ funkcias kiel stabiligilo. Tial, Atriplex Halimus L. Leaf -eltiraĵo estis uzata kiel riparo kaj ferma agento por la sintezo de RGO/NZVI -komponaĵoj en ĉi tiu studo. Atriplex Halimus de la familio Amaranthaceae estas perena arbusto de nitrogeno kun larĝa geografia gamo16.
Laŭ la disponebla literaturo, Atriplex Halimus (A. Halimus) unue estis uzata por fari RGO/NZVI -komponaĵojn kiel ekonomian kaj ekologian sintezan metodon. Tiel, la celo de ĉi tiu laboro konsistas el kvar partoj: (1) Fitosintezo de RGO/NZVI kaj gepatraj NZVI Antibiotikoj sub malsamaj reagaj parametroj, optimumigas la kondiĉojn de la adsorbado -procezo, (3) esploras kunmetitajn materialojn en diversaj kontinuaj traktadoj post la pretiga ciklo.
Doxycycline-hidroklorido (DC, MM = 480.90, kemia formulo C22H24N2O · HCl, 98%), heksahhidrato de fera klorido (FECL3.6H2O, 97%), grafita pulvoro aĉetita de Sigma-Aldrich, Usono. Natria hidroksido (NaOH, 97%), etanolo (C2H5OH, 99.9%) kaj hidroklorida acido (HCl, 37%) estis aĉetitaj de Merck, Usono. NaCl, KCl, CaCl2, MNCL2 kaj MGCL2 estis aĉetitaj de Tianjin Comio Chemical Reagent Co., Ltd. Ĉiuj reagentoj estas de alta analiza pureco. Duoble distilita akvo estis uzata por prepari ĉiujn akvajn solvojn.
Reprezentaj specimenoj de A. halimus estis kolektitaj el sia natura habitato en la Nilo -Delta kaj teroj laŭ la mediteranea marbordo de Egiptujo. Plantmaterialo estis kolektita laŭ aplikeblaj naciaj kaj internaciaj gvidlinioj17. Prof. Manal Fawzi identigis plantajn specimenojn laŭ Boulos18, kaj la Sekcio de Mediaj Sciencoj de Aleksandria Universitato rajtigas la kolekton de studitaj plantospecioj por sciencaj celoj. Specimaj valvoj estas tenataj ĉe la Tanta -Universitato Herbario (Tane), kuponoj nos. 14 122–14 127, publika herbario kiu donas aliron al deponitaj materialoj. Krome, por forigi polvon aŭ malpuraĵon, tranĉu la foliojn de la planto en malgrandajn pecojn, lavu 3 fojojn per frapeto kaj distilita akvo, kaj sekiĝu je 50 ° C. La planto estis dispremita, 5 g de la fajna pulvoro estis trempita en 100 ml da distilita akvo kaj agitita je 70 ° C dum 20 minutoj por akiri eltiraĵon. La akirita eltiraĵo de Bacillus Nicotianae estis filtrita per Whatman -filtrila papero kaj stokita en puraj kaj steriligitaj tuboj je 4 ° C por plua uzo.
Kiel montrite en Figuro 1, la GO estis farita el grafita pulvoro per la modifita Hummers -metodo. 10 mg da GO -pulvoro estis dissemita en 50 ml da deionigita akvo dum 30 min sub sonication, kaj tiam 0,9 g de FECL3 kaj 2,9 g da NAAC estis miksitaj dum 60 min. 20 ml da Atriplex -folia eltiraĵo estis aldonita al la agitita solvo kun agitado kaj lasita je 80 ° C dum 8 horoj. La rezulta nigra suspendo estis filtrita. La pretaj nanokompositoj estis lavitaj kun etanolo kaj bidistilita akvo kaj poste sekigitaj en vakua forno je 50 ° C dum 12 horoj.
Skemaj kaj ciferecaj fotoj de verda sintezo de RGO/NZVI kaj NZVI -kompleksoj kaj forigo de DC -antibiotikoj el poluita akvo uzante Atriplex Halimus -eltiraĵon.
Mallonge, kiel montrite en Fig. 1, 10 ml da fera klorida solvo enhavanta 0,05 m Fe3+ jonojn estis aldonita guto al 20 ml de amara folia eltira solvo dum 60 minutoj kun modera hejtado kaj agitado, kaj tiam la solvo tiam estis centrifugita je 14.000 rpm (Hermle, 15 000 000 kaj pli ol 15 min. Vakua forno je 60 ° C. Nokte.
Plant-sintezitaj RGO/NZVI kaj NZVI-komponaĵoj estis karakterizitaj per UV-videbla spektroskopio (T70/T80-serio UV/Vis-spektrofotometroj, PG Instruments Ltd, Britujo) en la skana gamo de 200-800 nm. Por analizi la topografion kaj grandecan distribuon de la RGO/NZVI kaj NZVI-komponaĵoj, TEM-spektroskopio (Joel, JEM-2100F, Japanio, akcelanta tensio 200 kV) estis uzata. Por taksi la funkciajn grupojn, kiuj povas esti implikitaj en plantaj eltiraĵoj respondecaj pri la reakiro kaj stabiliga procezo, FT-IR-spektroskopio estis efektivigita (JASCO-spektrometro en la gamo de 4000-600 cm-1). Krome, zeta ebla analizilo (Zetasizer Nano ZS Malvern) estis uzata por studi la surfacan ŝarĝon de la sintezitaj nanomaterialoj. Por X-radiaj difraktaj mezuradoj de pulvoraj nanomaterialoj, estis uzata X-radia difractometro (X'pert Pro, Nederlando), funkcianta ĉe kurento (40 mA), tensio (45 kV) en la 2θ gamo de 20 ° ĝis 80 ° kaj Cuka1-radiado (\ (\ lambda = \) 1.5405 AO). La energio dispersiva X-radia spektrometro (EDX) (modelo Jeol JSM-IT100) respondecis pri studado de la elementa kunmetaĵo dum kolektado de Al K-α-monokromataj X-radioj de -10 ĝis 1350 eV sur XPS, la spot-grandeco 400 μM K-alfa (Thermo-fiŝkaptila scienco, Usono) la transdono de la spoto de la tuta spektro de la spoto de la tuta spektro de la tuta spektro de la spoto de la tuta spektro. La specimeno de pulvoro estas premita sur specimenon, kiu estas metita en vakuan ĉambron. La spektro C 1 s estis uzata kiel referenco ĉe 284.58 eV por determini la ligan energion.
Eksperimentoj pri adsorbado estis efektivigitaj por testi la efikecon de la sintezitaj nanokompositoj RGO/NZVI en forigado de doksiclina (DC) el akvaj solvoj. Eksperimentoj pri adsorbado estis faritaj en 25 ml Erlenmeyer -flaskoj ĉe skuanta rapideco de 200 rpm sur orbita skuilo (Stuart, Orbital Shaker/SSL1) ĉe 298 K. per diluado de la DC -akcia solvo (1000 ppm) kun bidistilita akvo. Por taksi la efikon de la RGO/NSVI -dozo sur la adsorbado -efikeco, nanokompositoj de malsamaj pezoj (0,01-0,07 g) estis aldonitaj al 20 ml da DC -solvo. Por studi la kinetikajn kaj adsorbajn izotermojn, 0,05 g de la adsorbanto estis trempita en akva solvo de KD kun komenca koncentriĝo (25–100 mg L - 1). La efiko de pH sur la forigo de DC estis studita ĉe pH (3-11) kaj komenca koncentriĝo de 50 mg L-1 je 25 ° C. Ĝustigu la pH de la sistemo aldonante malgrandan kvanton da HCl aŭ NaOH -solvo (Crison pH -metro, pH -metro, pH 25). Krome, la influo de reaga temperaturo sur adsorbado-eksperimentoj en la gamo de 25-55 ° C estis esplorita. La efiko de jona forto sur la adsorbado -procezo estis studita aldonante diversajn koncentriĝojn de NaCl (0,01–4 mol L - 1) je komenca koncentriĝo de DC de 50 mg L - 1, pH 3 kaj 7), 25 ° C, kaj adsorba dozo de 0,05 g. La adsorbado de ne-adsorbita DC estis mezurita per duobla trabo UV-Vis-spektrofotometro (T70/T80-serio, PG Instruments Ltd, UK) ekipita kun 1,0 cm-longo-longaj kvaronaj kuketoj ĉe maksimumaj ondolongoj (λmax) de 270 kaj 350 nm. La procenta forigo de DC -antibiotikoj (r%; Ek. 1) kaj la adsorbado -kvanto de DC, QT, Eq. 2 (mg/g) estis mezuritaj per la sekva ekvacio.
Kie %R estas la DC-foriga kapablo ( %), CO estas la komenca DC-koncentriĝo en la tempo 0, kaj C estas la DC-koncentriĝo en Tempo T, respektive (Mg L-1).
Kie QE estas la kvanto de DC adsorbita per unuo-maso de la adsorbanto (Mg G-1), CO kaj CE estas la koncentriĝoj je nula tempo kaj ĉe ekvilibro respektive (Mg L-1), V estas la solva volumo (L), kaj M estas la adsorbado-maso-reaktivo (G).
SEM -bildoj (Figoj 2a - C) montras la lamelan morfologion de la RGO/NZVI -komponaĵo kun sferaj feraj nanopartikloj unuforme disvastigitaj sur ĝia surfaco, indikante sukcesan ligon de NZVI NPs al la RGO -surfaco. Krome, estas iuj sulkoj en la RGO-folio, konfirmante la forigon de oksigen-enhavaj grupoj samtempe kun la restarigo de A. halimus Go. Ĉi tiuj grandaj sulkoj agas kiel lokoj por aktiva ŝarĝo de feraj NP -oj. NZVI-bildoj (Fig. 2D-F) montris, ke la sferaj feraj NP-oj estis tre disaj kaj ne agregis, kio estas pro la revesta naturo de la botanikaj komponentoj de la planto-eltiraĵo. La partikla grandeco variis ene de 15–26 nm. Tamen, iuj regionoj havas mesoporan morfologion kun strukturo de ŝvelaĵoj kaj kavoj, kiuj povas provizi altan efikan adsorbadon de NZVI, ĉar ili povas pliigi la eblecon kapti DC -molekulojn sur la surfaco de NZVI. Kiam la eltiraĵo de Rosa Damascus estis uzata por la sintezo de NZVI, la akiritaj NP -oj estis nehomogenaj, kun malplenoj kaj malsamaj formoj, kio reduktis ilian efikecon en Cr (VI) adsorbado kaj pliigis la reagan tempon 23. La rezultoj konformas al NZVI -sintezitaj el kverkaj kaj mulaj folioj, kiuj estas ĉefe sferaj nanopartikloj kun diversaj nanometraj grandecoj sen evidenta aglomeraĵo.
SEM -bildoj de RGO/NZVI (AC), NZVI (D, E) komponaĵoj kaj EDX -ŝablonoj de NZVI/RGO (G) kaj NZVI (H) komponaĵoj.
La elementa konsisto de planto-sintezita RGO/NZVI kaj NZVI-komponaĵoj estis studita uzante EDX (Fig. 2G, H). Studoj montras, ke NZVI estas kunmetita de karbono (38,29% per maso), oksigeno (47,41% per maso) kaj fero (11,84% per maso), sed aliaj elementoj kiel fosforo24 ankaŭ ĉeestas, kiuj povas esti akiritaj de plantaj eltiraĵoj. Krome, la alta procento de karbono kaj oksigeno ŝuldiĝas al la ĉeesto de fitokemiaĵoj el plantaj eltiraĵoj en subsurfacaj NZVI -specimenoj. Ĉi tiuj elementoj estas egale distribuitaj sur RGO sed en malsamaj kialoj: C (39,16 %en %), O (46,98 %en %) kaj Fe (10,99 %en %), EDX RGO/NZVI ankaŭ montras la ĉeeston de aliaj elementoj kiel S, kiuj povas esti asociitaj kun plantaj eltiraĵoj, estas uzataj. La aktuala C: O -rilatumo kaj fera enhavo en la komponaĵo RGO/NZVI uzante A. halimus estas multe pli bona ol uzi la eŭkaliptan folian eltiraĵon, ĉar ĝi karakterizas la kunmetaĵon de C (23,44 pezo%), O (68.29 pezo%) kaj FE (8.27 pez.%). wt %) 25. Nataša et al., 2022 raportis similan elementan kunmetaĵon de NZVI sintezita el kverko kaj mulberry -folioj kaj konfirmis, ke polifenolaj grupoj kaj aliaj molekuloj enhavitaj en la folia eltiraĵo respondecas pri la redukta procezo.
La morfologio de NZVI sintezita en plantoj (Fig. S2a, B) estis sfera kaj parte malregula, kun averaĝa partikla grandeco de 23,09 ± 3,54 nm, tamen ĉenaj agregoj estis observitaj pro van der Waals -fortoj kaj ferromagnetismo. Ĉi tiu ĉefe granula kaj sfera partikla formo konsentas bone kun la SEM -rezultoj. Simila observado estis trovita de Abdelfatah et al. en 2021 kiam Castor Bean Leaf -eltiraĵo estis uzata en la sintezo de NZVI11. Ruelas -tuberosa folia eltiraĵo NP -oj uzataj kiel reduktanta agento en NZVI ankaŭ havas sferan formon kun diametro de 20 ĝis 40 nm26.
Hibridaj RGO/NZVI-kunmetaĵoj TEM-bildoj (Fig. S2C-D) montris, ke RGO estas baza ebeno kun marĝenaj faldoj kaj sulkoj provizantaj multoblajn ŝarĝajn lokojn por NZVI-NP-oj; Ĉi tiu lamela morfologio ankaŭ konfirmas la sukcesan fabrikadon de RGO. Krome, NZVI NP -oj havas sferan formon kun partiklaj grandecoj de 5,32 ĝis 27 nm kaj estas enigitaj en la RGO -tavolon kun preskaŭ uniforma disvastiĝo. Eŭkalipta folia eltiraĵo estis uzata por sintezi fe nps/rgo; La TEM -rezultoj ankaŭ konfirmis, ke sulkoj en la RGO -tavolo plibonigis la disvastiĝon de Fe NP -oj pli ol puraj NP -oj kaj pliigis la reaktivecon de la komponaĵoj. Similaj rezultoj estis akiritaj de Bagheri et al. 28 Kiam la komponaĵo estis fabrikita uzante ultrasonicajn teknikojn kun averaĝa fera nanopartikula grandeco de proksimume 17,70 nm.
La FTIR -spektroj de A. Halimus, NZVI, GO, RGO, kaj RGO/NZVI -komponaĵoj estas montritaj en Figoj. 3a. La ĉeesto de surfacaj funkciaj grupoj en la folioj de A. halimus aperas ĉe 3336 cm-1, kiu respondas al polifenoloj, kaj 1244 cm-1, kiu respondas al karbonilaj grupoj produktitaj de la proteino. Aliaj grupoj kiel alkanoj ĉe 2918 cm-1, alkenoj ĉe 1647 cm-1 kaj kun-ko-ko-etendaĵoj ĉe 1030 cm-1 ankaŭ estis observitaj, sugestante la ĉeeston de plantaj komponentoj, kiuj agas kiel sigelantaj agentoj kaj respondecas pri resaniĝo de Fe2+ al Fe0 kaj iras al RGO29. Ĝenerale, la NZVI -spektroj montras la samajn absorbajn pintojn kiel amaraj sukeroj, sed kun iomete ŝanĝita pozicio. Intensa bando aperas ĉe 3244 cm-1 asociita kun OH-streĉantaj vibroj (fenoloj), pinto ĉe 1615 respondas al c = c, kaj bandoj je 1546 kaj 1011 cm-1 ekestas pro streĉado de c = o (polifenoloj kaj flavonoidoj), cn-atups de aMIMO kaj alipado de AMIMES kaj alipado. La FTIR-spektro de GO montras la ĉeeston de multaj alt-intensaj oksigen-enhavaj grupoj, inkluzive de la streĉa bando de Alkoxy (CO) je 1041 cm-1, la epoksika (CO) streĉa bando ĉe 1291 cm-1, C = O-streĉado. Bando de C = C streĉantaj vibroj ĉe 1619 cm-1, bando ĉe 1708 cm-1 kaj larĝa bando de OH-grupo streĉanta vibrojn ĉe 3384 cm-1 aperis, kio estas konfirmita per la plibonigita Hummers-metodo, kiu sukcese oksidas la grafitan procezon. Komparante RGO kaj RGO/NZVI-komponaĵojn kun spektroj GO, la intenseco de iuj oksigen-enhavaj grupoj, kiel OH ĉe 3270 cm-1, estas signife reduktita, dum aliaj, kiel C = O je 1729 cm-1, estas tute reduktitaj. Malaperis, indikante la sukcesan forigon de funkciaj grupoj kun oksigeno en GO per la A. halimus-eltiraĵo. Novaj akraj karakterizaj pintoj de RGO ĉe C = C-streĉiĝo estas observataj ĉirkaŭ 1560 kaj 1405 cm-1, kio konfirmas la redukton de GO al RGO. Varioj de 1043 ĝis 1015 cm-1 kaj de 982 ĝis 918 cm-1 estis observitaj, eble pro la inkludo de plantmaterialo31,32. Weng et al., 2018 ankaŭ observis signifan mildigon de oksigenitaj funkciaj grupoj en GO, konfirmante la sukcesan formadon de RGO per bioredukto, ĉar eltiraĵoj de folioj de eŭkaliptoj, kiuj estis uzataj por sintezi reduktitajn ferajn grafenajn oksidajn komponaĵojn, montris pli proksimajn FTIR -spektrojn de funkciaj funkciaj grupoj. 33.
A. FTIR -spektro de Gallium, NZVI, RGO, GO, kunmetita RGO/NZVI (A). Roentgenogrammy Composites RGO, GO, NZVI kaj RGO/NZVI (B).
La formado de RGO/NZVI kaj NZVI-komponaĵoj estis plejparte konfirmita per X-radiaj difraktaj ŝablonoj (Fig. 3B). Alt-intensa FE0-pinto estis observita ĉe 2ɵ 44,5 °, responda al indekso (110) (JCPDS n-ro 06-0696) 11. Alia pinto je 35.1 ° de la (311) ebeno estas atribuita al magnetita Fe3O4, 63.2 ° povas esti asociita kun la Miller-indekso de la (440) ebeno pro la ĉeesto de ϒ-FeOOH (JCPDS n-ro 17-0536) 34. La X-radia ŝablono de GO montras akran pinton je 2ɵ 10.3 ° kaj alian pinton je 21.1 °, indikante kompletan eksfoliadon de la grafito kaj emfazante la ĉeeston de oksigen-enhavaj grupoj sur la surfaco de GO35. Komponitaj padronoj de RGO kaj RGO/NZVI registris la malaperon de karakterizaj GO -pintoj kaj la formado de larĝaj RGO -pintoj ĉe 2ɵ 22.17 kaj 24.7 ° por la komponaĵoj RGO kaj RGO/NZVI respektive, kio konfirmis la sukcesan resaniĝon de GO de plantaj eltiraĵoj. Tamen, en la kunmetita RGO/NZVI -ŝablono, pliaj pintoj asociitaj kun la krada ebeno de Fe0 (110) kaj BCC Fe0 (200) estis observitaj ĉe 44.9 \ (^\ circ \) kaj 65.22 \ (^\ cirk \) respektive.
La zeta potencialo estas la potencialo inter jona tavolo ligita al la surfaco de ero kaj akva solvo, kiu determinas la elektrostatikajn proprietojn de materialo kaj mezuras ĝian stabilecon37. Zeta potenciala analizo de plant -sintezitaj NZVI, GO, kaj RGO/NZVI -komponaĵoj montris sian stabilecon pro la ĉeesto de negativaj ŝarĝoj de -20,8, -22, kaj -27,4 mV respektive sur ilia surfaco, kiel montrite en Figuro S1A -C. . Tiaj rezultoj konformas al pluraj raportoj, kiuj mencias, ke solvoj enhavantaj erojn kun zeta eblaj valoroj malpli ol -25 mV ĝenerale montras altan gradon de stabileco pro elektrostatika repuŝo inter ĉi tiuj eroj. La kombinaĵo de RGO kaj NZVI permesas al la kunmetaĵo akiri pli negativajn ŝarĝojn kaj tiel havas pli altan stabilecon ol GO aŭ NZVI sole. Tial la fenomeno de elektrostatika repuŝo kondukos al la formado de stabilaj RGO/NZVI39 -komponaĵoj. La negativa surfaco de GO permesas al ĝi esti egalita en akva rimedo sen aglomeraĵo, kio kreas favorajn kondiĉojn por interagado kun NZVI. La negativa ŝarĝo povas esti asociita kun la ĉeesto de malsamaj funkciaj grupoj en la maldolĉa melona eltiraĵo, kiu ankaŭ konfirmas la interagadon inter GO kaj Feraj pioniroj kaj la planto -eltiraĵo por formi RGO kaj NZVI respektive, kaj la RGO/NZVI -komplekso. Ĉi tiuj plantaj komponaĵoj ankaŭ povas agi kiel ĉapaj agentoj, ĉar ili malhelpas la agregadon de la rezultantaj nanopartikloj kaj tiel pliigas sian stabilecon40.
La elementaj kunmetaĵoj kaj valencaj statoj de la komponaĵoj NZVI kaj RGO/NZVI estis determinitaj de XPS (Fig. 4). La entuta XPS -studo montris, ke la komponaĵo RGO/NZVI estas ĉefe kunmetita de la elementoj C, O, kaj Fe, konforme al la EDS -mapado (Fig. 4F - H). La spektro C1S konsistas el tri pintoj ĉe 284.59 eV, 286.21 eV kaj 288.21 eV reprezentantaj CC, CO kaj C = O, respektive. La spektro O1S estis dividita en tri pintojn, inkluzive de 531.17 eV, 532.97 eV, kaj 535.45 eV, kiuj estis atribuitaj al la O = CO, CO, kaj NO -grupoj respektive. Tamen, la pintoj ĉe 710.43, 714.57 kaj 724.79 EV raportas al Fe 2p3/2, Fe+3 kaj Fe P1/2, respektive. La XPS-spektroj de NZVI (Fig. 4C-E) montris pintojn por la elementoj C, O, kaj Fe. Pintoj ĉe 284.77, 286.25, kaj 287.62 eV konfirmas la ĉeeston de feraj karbonaj alojoj, ĉar ili raportas al CC, C-OH, kaj CO, respektive. La spektro O1S korespondis al tri pintoj C -O/fera karbonato (531.19 eV), hidroksil -radikalo (532.4 eV) kaj O - C = O (533.47 eV). La pinto ĉe 719.6 estas atribuita al Fe0, dum Feooh montras pintojn ĉe 717.3 kaj 723.7 eV, krome, la pinto ĉe 725.8 eV indikas la ĉeeston de Fe2O342.43.
XPS -studoj de NZVI kaj RGO/NZVI -komponaĵoj respektive (A, B). Plenaj spektroj de NZVI C1s (C), Fe2p (D), kaj O1s (E) kaj RGO/NZVI C1s (F), FE2P (G), O1S (H) komponaĵo.
La izotermo de N2 -adsorbado/desorbado (Fig. 5a, b) montras, ke la komponaĵoj NZVI kaj RGO/NZVI apartenas al tipo II. Krome, la specifa surfacareo (SBET) de NZVI pliiĝis de 47.4549 ĝis 152.52 m2/g post blindigado kun RGO. Ĉi tiu rezulto povas esti klarigita per la malpliiĝo de la magnetaj ecoj de NZVI post rGO -blindado, tiel reduktante partiklan agregadon kaj pliigante la surfacan areon de la komponaĵoj. Krome, kiel montrite en Fig. 5c, la poro -volumo (8,94 nm) de la komponaĵo RGO/NZVI estas pli alta ol tiu de la originala NZVI (2,873 nm). Ĉi tiu rezulto konsentas kun El-Monaem et al. 45.
Por taksi la adsorban kapablon forigi DC inter la RGO/NZVI -komponaĵoj kaj la originala NZVI depende de la kresko de la komenca koncentriĝo, komparo estis farita aldonante konstantan dozon de ĉiu adsorbanto (0,05 g) al DC ĉe diversaj komencaj koncentriĝoj. Esplorita solvo [25]. –100 mg L - 1] je 25 ° C. La rezultoj montris, ke la foriga efikeco (94,6%) de la komponaĵo RGO/NZVI estis pli alta ol tiu de la originala NZVI (90%) je pli malalta koncentriĝo (25 mg L-1). Tamen, kiam la komenca koncentriĝo estis pliigita al 100 mg L-1, la foriga efikeco de RGO/NZVI kaj gepatra NZVI falis al 70% kaj 65%, respektive (Figuro 6A), kiu eble ŝuldiĝas al malpli da aktivaj lokoj kaj degenero de NZVI-eroj. Kontraŭe, RGO/NZVI montris pli altan efikecon de forigo de DC, kiu povas esti pro sinergia efiko inter RGO kaj NZVI, en kiu stabilaj aktivaj lokoj disponeblaj por adsorbado estas multe pli altaj, kaj en la kazo de RGO/NZVI, pli da DC povas esti adsorbita ol neacta NZVI. Krome en FIG. 6B montras, ke la adsorbado -kapablo de la RGO/NZVI kaj NZVI -komponaĵoj pliiĝis de 9,4 mg/g ĝis 30 mg/g kaj 9 mg/g respektive kun pliigo de la komenca koncentriĝo de 25–100 mg/L. -1.1 ĝis 28.73 mg g-1. Sekve, la DC -foriga indico estis negative korelaciita kun la komenca DC -koncentriĝo, kio ŝuldiĝis al la limigita nombro de reagaj centroj subtenataj de ĉiu adsorbanto por adsorbado kaj forigo de DC en solvo. Tiel, oni povas konkludi el ĉi tiuj rezultoj, ke la RGO/NZVI -komponaĵoj havas pli altan efikecon de adsorbado kaj redukto, kaj RGO en la konsisto de RGO/NZVI povas esti uzata ambaŭ kiel adsorbanto kaj kiel portanta materialo.
La foriga efikeco kaj DC-adsorbado-kapablo por la komponaĵo RGO/NZVI kaj NZVI estis (a, b) [CO = 25 mg L-1–100 mg L-1, t = 25 ° C, dozo = 0,05 g], pH. Sur adsorbado -kapablo kaj DC -foriga efikeco sur RGO/NZVI -komponaĵoj (C) [CO = 50 mg L - 1, pH = 3-11, t = 25 ° C, dozo = 0,05 g].
Solva pH estas kritika faktoro en la studo de adsorbado -procezoj, ĉar ĝi influas la gradon de jonigo, speciigo kaj jonigo de la adsorbanto. La eksperimento estis farita je 25 ° C kun konstanta adsorba dozo (0,05 g) kaj komenca koncentriĝo de 50 mg L-1 en la pH-gamo (3-11). Laŭ literatura revizio46, DC estas amfifila molekulo kun pluraj ionizeblaj funkciaj grupoj (fenoloj, amino -grupoj, alkoholoj) ĉe diversaj pH -niveloj. Rezulte, la diversaj funkcioj de DC kaj la rilataj strukturoj sur la surfaco de la RGO/NZVI -kunmetaĵo povas interagi elektrostatike kaj povas ekzisti kiel kationoj, zwitterions, kaj anjonoj, la DC -molekulo ekzistas kiel kationika (DCH3+) ĉe pH <3.3, zwitterionic (DCH20) 3.3 <7.7 kaj ANIONICICITERIONIC (DCH20) 3.3 <7.7 kaj ANIONICICITERIONIC (DCH20) 3.3 <7.7 kaj ANIONICICITERIONIC (DCH20) 3.3 <7.7 kaj ANIONICICITERIONIC (DCH20) 3.3 <7.7 kaj ANIONICITITONIC (DCH2) 3.3 <7.7 kaj ANIONICITITONIC (DCH2 - 3.7. Rezulte, la diversaj funkcioj de DC kaj la rilataj strukturoj sur la surfaco de la RGO/NZVI-kunmetaĵo povas interagi elektrostatike kaj povas ekzisti kiel katjonoj, zwitterions, kaj anjonoj, la DC-molekulo ekzistas kiel kationika (DCH3+) ĉe pH <3.3, zwitterionic (DCH20) 3.3 <7.7 kaj ANIONICICITERIONIC (DCH20) 3.3 <7.7 kaj ANIONICICITERIONIC (DCH20) 3.3 <7.7 kaj ANIONICICITERIONIC (DCH20) 3.3 <7.7 kaj ANIONICITITIONIC (DCH2) 3.3 <7.7 kaj ANIONICITITONIC (DCH2-3.7. В результате различные ункци дpu электрост !!! катиона (DCH3+) при рн <3,3, цвиттер-и (DCH20) 3,3 <ph <7,7 и анионный (DCH- и dC2-) при ph 7,7. Rezulte, diversaj funkcioj de DC kaj rilataj strukturoj sur la surfaco de la RGO/NZVI -kunmetaĵo povas interagi elektrostatike kaj povas ekzisti en formo de katjonoj, zwitterions kaj anioj; La DC -molekulo ekzistas kiel kationo (DCH3+) ĉe pH <3.3; Ionika (DCH20) 3.3 <pH <7.7 kaj anionika (DCH- aŭ DC2-) ĉe 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 可能 会 发生 静电 相互 ， 并 可能 以 阳离子 性 和 阴离子 形式 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 (DC3 阳离子 (DC3.和阴离子 (dch- 或 dc2-) 在 pH 7.7。 Следовательно, различные ункци дpu электроria катионными (дцг3+) при рн <3,3. Tial diversaj funkcioj de DC kaj rilataj strukturoj sur la surfaco de la RGO/NZVI -komponaĵo povas eniri elektrostatikajn interagojn kaj ekzistas en formo de katjonoj, zwitterions kaj anioj, dum DC -molekuloj estas katjonaj (DCH3+) ĉe pH <3.3. Он существует в виде цвитер-и (DCH20) при 3,3 <ph <7,7 и аниона (dch- или dc2-) при ph 7,7. Ĝi ekzistas kiel zwitterion (DCH20) je 3.3 <pH <7.7 kaj aniono (DCH- aŭ DC2-) ĉe pH 7.7.Kun pliigo de pH de 3 ĝis 7, la adsorbado -kapablo kaj efikeco de DC -forigo pliiĝis de 11,2 mg/g (56%) ĝis 17 mg/g (85%) (Fig. 6C). Tamen, ĉar la pH pliiĝis al 9 kaj 11, la adsorbado -kapablo kaj foriga efikeco iom malpliiĝis, de 10,6 mg/g (53%) ĝis 6 mg/g (30%) respektive. Kun pliigo de pH de 3 ĝis 7, DC-oj ĉefe ekzistis en la formo de zwitterions, kio igis ilin preskaŭ ne-elektrostatike allogitaj aŭ repuŝitaj kun RGO/NZVI-komponaĵoj, ĉefe per elektrostatika interagado. Ĉar la pH pliiĝis super 8.2, la surfaco de la adsorbanto estis negative ŝarĝita, tiel la adsorbado -kapablo malpliiĝis kaj malpliiĝis pro la elektrostatika repuŝo inter la negative ŝarĝita doksiclinino kaj la surfaco de la adsorbanto. Ĉi tiu tendenco sugestas, ke DC -adsorbado ĉe RGO/NZVI -komponaĵoj tre dependas de pH, kaj la rezultoj ankaŭ indikas, ke RGO/NZVI -komponaĵoj taŭgas kiel adsorbantoj sub acidaj kaj neŭtralaj kondiĉoj.
La efiko de temperaturo sur la adsorbado de akva solvo de DC efektiviĝis ĉe (25–55 ° C). Figuro 7a montras la efikon de temperaturo -kresko sur la foriga efikeco de DC -antibiotikoj sur RGO/NZVI, estas klare, ke la foriga kapablo kaj adsorbado -kapablo pliiĝis de 83,44% kaj 13,9 mg/g ĝis 47% kaj 7,83 mg/g. , respektive. Ĉi tiu signifa malkresko povas esti pro pliigo de la termika energio de DC -jonoj, kio kondukas al desorbado47.
Efiko de temperaturo sur foriga efikeco kaj adsorbado -kapablo de Cd sur RGO/NZVI -komponaĵoj (a) [CO = 50 mg L - 1, pH = 7, dozo = 0,05 g], adsorbanta dozo sur forigo -efikeco kaj forigo -efikeco de CD -efiko de CD -co -LO -LO -LO -LOG -LOG -LOG -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO -LO. = 25 ° C] (c, d) [CO = 25–100 mg l - 1, pH = 7, t = 25 ° C, dozo = 0,05 g].
La efiko de pliigo de la dozo de la kunmetita adsorbanta RGO/NZVI de 0,01 g ĝis 0,07 g sur la foriga efikeco kaj adsorbado -kapablo estas montrita en Fig. 7b. Pliigo de la dozo de la adsorbanto kaŭzis malpliiĝon de la adsorbado -kapablo de 33,43 mg/g ĝis 6,74 mg/g. Tamen, kun pliigo de la adsorbanta dozo de 0,01 g ĝis 0,07 g, la foriga efikeco pliiĝas de 66,8% al 96%, kio tial povas esti asociita kun pliigo de la nombro de aktivaj centroj sur la nanocomposita surfaco.
La efiko de komenca koncentriĝo sur adsorbado-kapablo kaj foriga efikeco [25–100 mg L-1, 25 ° C, pH 7, dozo 0,05 g] estis studita. Kiam la komenca koncentriĝo estis pliigita de 25 mg L-1 ĝis 100 mg L-1, la foriga procento de la RGO/NZVI-komponaĵo malpliiĝis de 94,6% al 65% (Fig. 7C), probable pro la foresto de la dezirataj aktivaj lokoj. . Adsorbas grandajn koncentriĝojn de DC49. Aliflanke, ĉar la komenca koncentriĝo pliiĝis, la adsorbado -kapablo ankaŭ pliiĝis de 9,4 mg/g ĝis 30 mg/g ĝis ekvilibro estis atingita (Fig. 7D). Ĉi tiu nepra reago ŝuldiĝas al pliigo de veturado kun komenca DC -koncentriĝo pli granda ol la DC -jona translokiga rezisto por atingi la surfacon 50 de la RGO/NZVI -kunmetaĵo.
Kontakta tempo kaj kinetikaj studoj celas kompreni la ekvilibran tempon de adsorbado. Unue, la kvanto de DC adsorbita dum la unuaj 40 minutoj de la kontakta tempo estis proksimume duono de la tuta kvanto adsorbita dum la tuta tempo (100 minutoj). Dum la DC -molekuloj en solvo kolizias kaŭzante ilin rapide migri al la surfaco de la RGO/NZVI -komponaĵo rezultigante signifan adsorbadon. Post 40 min, DC -adsorbado pliiĝis iom post iom kaj malrapide ĝis ekvilibro estis atingita post 60 min (Fig. 7D). Ĉar akceptebla kvanto estas adsorbita ene de la unuaj 40 minutoj, estos malpli multaj kolizioj kun DC-molekuloj kaj malpli da aktivaj lokoj estos disponeblaj por ne-adsorbitaj molekuloj. Tial la adsorbado -indico povas esti reduktita51.
Por pli bone kompreni la adsorban kinetikon, liniaj intrigoj de pseŭdo unua ordo (Fig. 8a), pseŭdo dua ordo (Fig. 8b), kaj eloviĉ (Fig. 8c) kinetikaj modeloj estis uzataj. El la parametroj akiritaj de la kinetikaj studoj (Tabelo S1), fariĝas klare, ke la pseŭdosekunda modelo estas la plej bona modelo por priskribi adsorbadon kinetikon, kie la R2 -valoro estas pli alta ol en la aliaj du modeloj. Ekzistas ankaŭ simileco inter la kalkulitaj adsorbado -kapabloj (QE, CAL). La pseŭdo-dua ordo kaj la eksperimentaj valoroj (QE, Exp.) Estas pluaj pruvoj, ke la pseŭdo-dua ordo estas pli bona modelo ol aliaj modeloj. Kiel montrite en Tabelo 1, la valoroj de α (komenca adsorbado) kaj β (konstanta desorbado) konfirmas, ke la adsorbado -indico estas pli alta ol la desorbado -indico, indikante ke DC inklinas adsorbi efike sur la RGO/NZVI52 -komponaĵo. .
Linearaj adsorbado kinetikaj intrigoj de pseŭdo-dua ordo (A), pseŭdo-unua ordo (B) kaj eloviĉ (C) [CO = 25–100 mg L-1, pH = 7, t = 25 ° C, dozo = 0,05 g].
Studoj pri adsorbado -izotermoj helpas determini la adsorban kapablon de la adsorbanto (RGO/NRVI -komponaĵo) ĉe diversaj adsorbataj koncentriĝoj (DC) kaj sistemaj temperaturoj. La maksimuma adsorbado -kapablo estis kalkulita uzante la izotermon de Langmuir, kiu indikis, ke la adsorbado estis homogena kaj inkluzivis la formadon de adsorba monokapa sur la surfaco de la adsorbanto sen interagado inter ili53. Du aliaj vaste uzataj izotermaj modeloj estas la modeloj Freundlich kaj Temkin. Kvankam la modelo Freundlich ne estas uzata por kalkuli la adsorban kapablon, ĝi helpas kompreni la heterogenan adsorbadon kaj ke vakaj laboroj sur la adsorbanto havas malsamajn energiojn, dum la Temkin -modelo helpas kompreni la fizikajn kaj kemiajn proprietojn de adsorbado54.
Figuroj 9A-C montras liniojn de la Langmuir, Freindlich kaj Temkin-modeloj respektive. La R2 -valoroj kalkulitaj de la linio de Freundlich (Fig. 9a) kaj Langmuir (Fig. 9B) kaj prezentitaj en Tabelo 2 montras, ke DC -adsorbado sur la RGO/NZVI -komponaĵo sekvas la IsoterM -modelojn de la IsoterM kaj TEMKIN (0.985) de Langmuir (0.988). La maksimuma adsorbado-kapablo (QMAX), kalkulita uzante la modelon Langmuir Isoterm, estis 31,61 mg g-1. Krome, la kalkulita valoro de la dimensia apartiga faktoro (RL) estas inter 0 kaj 1 (0.097), indikante favoran adsorbadon. Alie, la kalkulita konstanta Freundlich (n = 2.756) indikas preferon por ĉi tiu absorba procezo. Laŭ la lineara modelo de la Temkin-izotermo (Fig. 9c), la adsorbado de DC sur la RGO/NZVI-komponaĵo estas fizika adsorbado-procezo, ĉar B estas ˂ 82 kJ mol-1 (0,408) 55. Kvankam fizika adsorbado estas kutime mediata de malfortaj fortoj de Van der Waals, rekta kurento -adsorbado sur RGO/NZVI -komponaĵoj postulas malaltajn adsorbajn energiojn [56, 57].
Freundlich (A), Langmuir (B), kaj Temkin (C) linearaj adsorbado -izotermoj [CO = 25–100 mg L - 1, pH = 7, t = 25 ° C, dozo = 0,05 g]. Intrigo de la ekvacio de Van't Hoff por DC-adsorbado per RGO/NZVI-komponaĵoj (D) [CO = 25–100 mg L-1, pH = 7, t = 25–55 ° C kaj dozo = 0,05 g].
Por taksi la efikon de reaga temperaturo -ŝanĝo sur DC -forigo de RGO/NZVI -komponaĵoj, termodinamikaj parametroj kiel entropia ŝanĝo (ΔS), entalpia ŝanĝo (ΔH), kaj libera energia ŝanĝo (ΔG) estis kalkulitaj el ekvacioj. 3 kaj 458.
kie \ ({k} _ {e} \) = \ (\ frac {{c} _ {ae}} {{c} _ {e}} \) - termodinamika ekvilibra konstanto, CE kaj CAE - rgo en solvo, respektive /nzvi dc -koncentriĝoj ĉe surfaca ekvilibro. R kaj RT estas la gasa konstanto kaj adsorbado -temperaturo respektive. Komploti Ln KE kontraŭ 1/T donas rektan linion (Fig. 9D) el kiu ∆S kaj ∆H povas esti determinitaj.
Negativa ΔH -valoro indikas, ke la procezo estas ekzoterma. Aliflanke, la ΔH -valoro estas ene de la fizika adsorbado -procezo. Negativaj ΔG -valoroj en Tabelo 3 indikas, ke adsorbado estas ebla kaj spontanea. Negativaj valoroj de ΔS indikas altan ordigon de adsorbaj molekuloj ĉe la likva interfaco (Tabelo 3).
Tabelo 4 komparas la komponaĵon RGO/NZVI kun aliaj adsorbantoj raportitaj en antaŭaj studoj. Estas klare, ke la komponaĵo VGO/NCVI havas altan adsorbadon kaj eble estas promesplena materialo por forigo de DC -antibiotikoj el akvo. Krome, la adsorbado de RGO/NZVI -komponaĵoj estas rapida procezo kun ekvilibra tempo de 60 min. La bonegaj adsorbado -ecoj de la RGO/NZVI -komponaĵoj povas esti klarigitaj per la sinergia efiko de RGO kaj NZVI.
Figuroj 10a, B ilustras la racian mekanismon por forigo de DC -antibiotikoj per la RGO/NZVI kaj NZVI -kompleksoj. Laŭ la rezultoj de eksperimentoj pri la efiko de pH sur la efikeco de DC -adsorbado, kun pliigo de pH de 3 ĝis 7, DC -adsorbado sur la komponaĵo RGO/NZVI ne estis kontrolita per elektrostataj interagoj, ĉar ĝi agis kiel zwitterion; Tial ŝanĝo en la pH -valoro ne influis la adsorbadon. Poste, la adsorbado-mekanismo povas esti kontrolita per ne-elektrostatikaj interagoj kiel hidrogeno-ligado, hidrofobaj efikoj kaj π-π-stakaj interagoj inter la RGO/NZVI-komponaĵo kaj DC66. Estas sciate, ke la mekanismo de aromaj adsorbatoj sur la surfacoj de manteloj de grafeno estis klarigita per stakaj interagoj de π -π kiel la ĉefa motoro. La komponaĵo estas mantelita materialo simila al grafeno kun absorba maksimumo je 233 nm pro la transiro π-π*. Surbaze de la ĉeesto de kvar aromaj ringoj en la molekula strukturo de la DC-adsorbato, ni hipotezis, ke ekzistas mekanismo de π-π-staka interagado inter la aromaj DC (π-elektron-akceptanto) kaj la regiono riĉa en π-elektronoj sur la RGO-surfacon. /NZVI -komponaĵoj. Krome, kiel montras FIG. 10B, FTIR -studoj estis faritaj por studi la molekulan interagadon de RGO/NZVI -komponaĵoj kun DC, kaj la FTIR -spektroj de RGO/NZVI -komponaĵoj post DC -adsorbado estas montritaj en Figuro 10B. 10b. Nova pinto estas observata ĉe 2111 cm-1, kiu respondas al la kadra vibrado de la ligo C = C, kio indikas la ĉeeston de la respondaj organikaj funkciaj grupoj sur la surfaco de 67 RGO/NZVI. Aliaj pintoj ŝanĝiĝas de 1561 al 1548 cm-1 kaj de 1399 al 1360 cm-1, kio ankaŭ konfirmas, ke π-π-interagoj ludas gravan rolon en la adsorbado de grafeno kaj organikaj poluantoj68,69. Post DC-adsorbado, la intenseco de iuj oksigen-enhavaj grupoj, kiel OH, malpliiĝis al 3270 cm-1, kio sugestas, ke hidrogeno-ligado estas unu el la adsorbado-mekanismoj. Tiel, surbaze de la rezultoj, DC-adsorbado sur la RGO/NZVI-kunmetaĵo okazas ĉefe pro π-π-stakaj interagoj kaj H-ligoj.
Racia mekanismo de adsorbado de DC -antibiotikoj per RGO/NZVI kaj NZVI -kompleksoj (A). FTIR -adsorbado -spektroj de DC sur RGO/NZVI kaj NZVI (B).
La intenseco de la absorbaj bandoj de NZVI ĉe 3244, 1615, 1546, kaj 1011 cm - 1 pliiĝis post DC -adsorbado sur NZVI (Fig. 10b) kompare kun NZVI, kiu devas rilati al la interagado kun eblaj funkciaj grupoj de la karboxilata acido O en DC. Tamen, ĉi tiu pli malalta procento de transdono en ĉiuj observitaj bandoj indikas neniun signifan ŝanĝon en la adsorbado -efikeco de la fitosinteza adsorbanto (NZVI) kompare kun NZVI antaŭ la adsorbado. Laŭ iuj esploroj pri forigo de DC kun NZVI71, kiam NZVI reagas kun H2O, elektronoj estas liberigitaj kaj tiam H+ estas uzata por produkti tre redukteblan aktivan hidrogenon. Fine, iuj katjonaj komponaĵoj akceptas elektronojn el aktiva hidrogeno, rezultigante -C = N kaj -C = C-, kiu estas atribuita al la disigo de la benzena ringo.
Afiŝotempo: Nov-14-2022