Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar Nature.com. Tá tacaíocht teoranta CSS ag an leagan brabhsálaí atá á úsáid agat. Chun an taithí is fearr a fháil, molaimid duit úsáid a bhaint as brabhsálaí nuashonraithe (nó modh comhoiriúnachta a dhíchumasú i Internet Explorer). Idir an dá linn, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, déanfaimid an suíomh gan stíleanna agus JavaScript.
San obair seo, rinneadh comhdhúile RGO/NZVI a shintéisiú den chéad uair ag baint úsáide as nós imeachta simplí agus neamhdhíobhálach don chomhshaol ag baint úsáide as sliocht duille sophora buí mar ghníomhaire laghdaithe agus cobhsaitheoir chun prionsabail cheimice “glas” a chomhlíonadh, amhail sintéis cheimiceach nach bhfuil chomh díobhálach. Baineadh úsáid as roinnt uirlisí chun sintéis rathúil na gcomhábhar a bhailíochtú, mar shampla SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR, agus poitéinseal zeta, a léiríonn monarú ilchodach rathúil. Cuireadh cumas bainte na gcomhábhar núíosach agus NZVI íon ag comhchruinnithe tosaithe éagsúla den doxycycline antaibheathach i gcomparáid leis an éifeacht sineirgíoch idir RGO agus NZVI a fhiosrú. Faoi na coinníollacha bainte de 25mg L-1, 25 ° C agus 0.05g, ba é 90%an ráta bainte adamhach de NZVI íon, agus shroich an ráta bainte adamhach doxycycline ag an ilchodach RGO/NZVI 94.6%, ag dearbhú go raibh NZVI agus RGO. Freagraíonn an próiseas asaithe d'ordú súda-dara agus tá sé i gcomhaontú maith le samhail Freundlich le huas-acmhainn asaithe de 31.61 mg G-1 ag 25 ° C agus pH 7. Tá meicníocht réasúnach chun DC a bhaint. Ina theannta sin, ba é ath -inúsáidteacht an ilchodach RGO/NZVI 60% tar éis sé thimthriall athghiniúna as a chéile.
Tá ganntanas agus truailliú uisce ina bhagairt thromchúiseach anois do gach tír. Le blianta beaga anuas, tá méadú tagtha ar thruailliú uisce, go háirithe ar thruailliú antaibheathach, mar gheall ar tháirgeadh agus tomhaltas méadaithe le linn an Pandemic1,2,3 COVID-19. Dá bhrí sin, is tasc práinneach é teicneolaíocht éifeachtach a fhorbairt chun antaibheathaigh a dhíchur i bhfuíolluisce.
Is é doxycycline (DC) 4,5 ceann de na hantaibheathaigh leath-sintéiseacha frithsheasmhacha ón ngrúpa tetracycline. Tuairiscíodh nach féidir iarmhair DC in uiscí screamhuisce agus dromchla a mheitibiliú, ní dhéantar ach 20-50% a mheitibiliú agus scaoiltear an chuid eile isteach sa chomhshaol, rud a chruthaíonn fadhbanna tromchúiseacha comhshaoil agus sláinte6.
Is féidir le nochtadh do DC ag leibhéil ísle miocrorgánaigh fótaisintéiseacha uisceacha a mharú, leathadh baictéir fhrithmhiocróbacha a bhagairt, agus friotaíocht fhrithmhiocróbach a mhéadú, mar sin ní mór an t -éilliú seo a bhaint as fuíolluisce. Is próiseas an -mhall é díghrádú nádúrtha DC in uisce. Ní féidir le próisis fhisiceimiceacha amhail fótolysis, bith-dhíghrádú agus asaithe a dhíghrádú ach ag tiúchan íseal agus ag rátaí an-íseal7,8. Mar sin féin, is é an modh is eacnamaíche, simplí, neamhdhíobhálach don chomhshaol, atá éasca a láimhseáil agus an modh éifeachtach ná asaithe9,10.
Is ábhar an -chumhachtach é Iarann Valent (NZVI) Nano Zero ar féidir leis a lán antaibheathach a bhaint as uisce, lena n -áirítear metronidazole, diazepam, ciprofloxacin, clóraimineicín, agus tetracycline. Tá an cumas seo mar gheall ar na hairíonna iontacha atá ag NZVI, amhail imoibríocht ard, achar mór dromchla, agus go leor suíomhanna ceangailteacha seachtracha11. Mar sin féin, tá NZVI i mbaol comhiomlánú i meáin uiscí mar gheall ar fhórsaí van der Wells agus airíonna maighnéadacha arda, a laghdaíonn a éifeachtúlacht maidir le hábhair shalaithe a bhaint mar gheall ar fhoirmiú sraitheanna ocsaíde a chuireann cosc ar imoibríocht NZVI10,12. Is féidir ceirtleáil cháithníní NZVI a laghdú trína ndromchlaí a mhodhnú le dromchóirí agus le polaiméirí nó trí iad a chomhcheangal le nana -ábhair eile i bhfoirm comhdhúile, a chruthaigh gur cur chuige inmharthana é chun a gcobhsaíocht sa chomhshaol13,14 a fheabhsú.
Is éard atá i ngraifín ná nana-ábhar carbóin déthoiseach ina bhfuil adaimh charbóin SP2-hibridithe eagraithe i laitíse cíor mheala. Tá achar mór dromchla aige, neart meicniúil suntasach, gníomhaíocht leictreamaighnéadach den scoth, seoltacht ard teirmeach, soghluaisteacht leictreon tapa, agus ábhar oiriúnach iompróra chun tacú le nanacháithníní neamhorgánacha ar a dhromchla. Is féidir leis an teaglaim de nanacháithníní miotail agus graphene a bheith níos mó ná na buntáistí aonair a bhaineann le gach ábhar agus, mar gheall ar a airíonna fisiceacha agus ceimiceacha níos fearr, an dáileadh is fearr de nanacháithníní a sholáthar le haghaidh cóireála uisce níos éifeachtaí15.
Is iad sleachta plandaí an rogha eile is fearr ar ghníomhairí laghdaithe ceimiceacha dochracha a úsáidtear go coitianta i sintéis ocsaíd ghraifín laghdaithe (RGO) agus NZVI toisc go bhfuil siad ar fáil, saor, aon chéime, sábháilte, agus is féidir iad a úsáid mar ghníomhairí laghdaithe. Cosúil le flavonoids agus comhdhúile feanólacha feidhmíonn sé freisin mar chobhsaitheoir. Dá bhrí sin, baineadh úsáid as sliocht atriplex halimus L. duilleog mar ghníomhaire deisiúcháin agus dúnta do shintéis na gcomhábhar RGO/NZVI sa staidéar seo. Atriplex halimus ón teaghlach Is tor ilbhliantúil nítrigine grámhar é Amaranthaceae le raon leathan geografach16.
De réir na litríochta atá ar fáil, baineadh úsáid as Atriplex Halimus (A. Halimus) den chéad uair chun comhdhúile RGO/NZVI a dhéanamh mar mhodh sintéise eacnamaíoch agus neamhdhíobhálach don chomhshaol. Dá bhrí sin, is éard atá in aidhm na hoibre seo ná ceithre chuid: (1) fytosynthesis de chomhábhair RGO/NZVI agus NZVI tuismitheora ag baint úsáide as sliocht duilleog A. halimus, (2) tréithriú comhábhair phytosynthized ag baint úsáide as il -mhodhanna chun a gcuid monaraithe rathúla a dheimhniú, (3) staidéar a dhéanamh ar an gconradh synergistic de RGO agus i n -imchruinniú na n -imeachtaí de chuid na n -orgánach de chuid na n -orgánach de chuid na n -orgánach de chuid na n -orgánach de RGO na n -imeachtaí de chuid na n -orgánach de chuid na n -orgánach de chuid na n -orgánach a athmhúnlú de chuid na n -orgánach de chuid na n -orgánach de chuid na n -orgánach de chuid na n -orgánach a athmhúnlú i n -orgánach na n -orgánach i gcontúirt na n -orgánach i gcontúirt na n -orgánach, ( Antaibheathaigh doxycycline Faoi pharaiméadair imoibriúcháin éagsúla, déanann sé coinníollacha an phróisis asaithe a bharrfheabhsú, (3) ábhair ilchodacha a fhiosrú i gcóireálacha leanúnacha éagsúla tar éis an timthrialla próiseála.
Doxycycline hidreaclóiríd (DC, MM = 480.90, foirmle cheimiceach C22H24N2O · HCl, 98%), Hexahydrate clóiríd iarainn (FECL3.6H2O, 97%), púdar graifíte a ceannaíodh ó Sigma-Aldrich, SAM. Ceannaíodh hiodrocsaíd sóidiam (NaOH, 97%), eatánól (C2H5OH, 99.9%) agus aigéad hidreaclórach (HCl, 37%) ó Merck, SAM. Ceannaíodh NaCl, KCL, CACL2, MNCL2 agus MGCL2 ó Tianjin Comio Chemical Reagent Co, Ltd. Tá íonacht ard anailíseach ag gach imoibrí. Baineadh úsáid as uisce dúbailte chun gach réiteach uiscí a ullmhú.
Bailíodh eiseamail ionadaíocha A. halimus óna ngnáthóg nádúrtha i ndelta na Níle agus tailte feadh chósta na Meánmhara san Éigipt. Bailíodh ábhar plandaí de réir na dtreoirlínte náisiúnta agus idirnáisiúnta is infheidhme17. D'aithin an tOllamh Manal Fawzi eiseamail plandaí de réir Boulos18, agus údaraíonn Roinn na nEolaíochtaí Comhshaoil in Ollscoil Alexandria bailiú speiceas plandaí a ndéantar staidéar orthu chun críocha eolaíochta. Tionóltar dearbháin shamplaí ag Lustarium Ollscoil Tanta (TANE), dearbháin uimhreacha. 14 122–14 127, luslainne poiblí a sholáthraíonn rochtain ar ábhair thaiscthe. Ina theannta sin, chun deannach nó salachar a bhaint, gearrtha duilleoga an phlanda ina bpíosaí beaga, sruthlaigh 3 huaire le sconna agus uisce driogtha, agus ansin tirim ag 50 ° C. Rinneadh an planda a bhrú, rinneadh 5 g den phúdar mín a thumadh i 100 ml d'uisce driogtha agus cuireadh é ag 70 ° C ar feadh 20 nóiméad chun sliocht a fháil. Rinneadh scagadh ar an sliocht a fuarthas de Bacillus Nicotianae trí pháipéar scagtha Whatman agus stóráladh é i bhfeadáin ghlan agus steiriliú ag 4 ° C le haghaidh úsáide breise.
Mar a thaispeántar i bhFigiúr 1, rinneadh an GO as púdar graifíte ag an modh Hummers modhnaithe. Scaipeadh 10 mg de phúdar GO i 50 ml d'uisce dí -ianaithe ar feadh 30 nóiméad faoi sonication, agus ansin bhí 0.9 g de FECL3 agus 2.9 g de NAAC measctha ar feadh 60 nóiméad. Cuireadh 20 ml de shliocht duilleog atriplex leis an tuaslagán corraitheach le corraíl agus d'fhág sé ag 80 ° C ar feadh 8 n -uaire. Rinneadh scagadh ar an bhfionraí dubh a bhí mar thoradh air. Rinneadh na nanocomposites ullmhaithe a ní le eatánól agus le huisce tairgthe agus ansin triomaíodh iad in oigheann i bhfolús ag 50 ° C ar feadh 12 uair an chloig.
Grianghraif scéimreach agus digiteach de shintéis ghlas de choimpléisc RGO/NZVI agus NZVI agus baint antaibheathaigh DC ó uisce éillithe ag baint úsáide as sliocht atriplex halimus.
Go hachomair, mar a thaispeántar i bhFíor 1, cuireadh 10 ml de thuaslagán clóiríde iarainn ina raibh 0.05 m Fe3+ ian le 20 ml de thuaslagán sliocht duille searbh ar feadh 60 nóiméad le téamh measartha agus corraíl, agus ansin rinneadh an tuaslagán a lártheifneoiriú ansin ag 14,000 rpm (a dhriogadh agus a dhriogadh i ndriogadh agus ansin le haghaidh eitlithe agus ansin le haghaidh eintín agus ansin,,,, a bhí ag driogadh le 15 rpm agus ansin,,, a bhí ag driogadh ag an n -uisce agus ag an am céanna ag an n -uisce agus na n -uisce a dhriogadh ansin le ansin,,, Oighinn i bhfolús ag 60 ° C. thar oíche.
Ba iad speictreascópacht UV-infheicthe (T70/T80 UV/Vis Spectrophotometers, PG Instruments Ltd, an Ríocht Aontaithe) sa raon scanála de 200-800 nm. Chun anailís a dhéanamh ar thopagrafaíocht agus ar dháileadh méide na gcomhábhar RGO/NZVI agus NZVI, baineadh úsáid as speictreascópacht TEM (Joel, JEM-2100F, an tSeapáin, voltas luathaithe 200 kV). Chun meastóireacht a dhéanamh ar na grúpaí feidhmiúla is féidir a bheith páirteach i sleachta plandaí atá freagrach as an bpróiseas aisghabhála agus cobhsaíochta, rinneadh speictreascópacht FT-IR (speictriméadar Jasco sa raon 4000-600 cm-1). Ina theannta sin, baineadh úsáid as anailíseoir féideartha Zeta (Zetasizer Nano Zs Malvern) chun staidéar a dhéanamh ar mhuirear dromchla na nana -ábhair shintéisiú. Maidir le tomhais díraonta X-ghathaithe nana-ábhar púdraithe, baineadh úsáid as diffractometer X-ghathaithe (X'pert Pro, an Ísiltír), ag feidhmiú ag sruth (40 mA), voltas (45 kV) sa raon 2θ ó 20 ° go 80 ° agus radaíocht CuKA1 (((()). Bhí an speictriméadar X-ghathaithe fuinnimh (EDX) (Múnla JEOL JSM-IT100) freagrach as staidéar a dhéanamh ar an gcomhdhéanamh eiliminteach nuair a bhailigh sé X-ghathanna monacrómatacha AL K-α ó -10 go 1350 EV ar XPS, Spota 400 μm K-Alpha (Thermo Fisher Scientific, USA) Is é an fuinneamh tarchuir an speictream iomlán an speictream iomlán agus is é an fuinneamh tarchuir an fhuinneamh tarchuir an fhuinnimh de chuid an speictrim iomlán. Tá an sampla púdair brúite ar shealbhóir samplach, a chuirtear i seomra folúis. Baineadh úsáid as an speictream C 1 s mar thagairt ag 284.58 eV chun an fuinneamh ceangailteach a chinneadh.
Rinneadh turgnaimh asaithe chun éifeachtacht na nanocomposites RGO/NZVI a shintéisiú chun doxycycline (DC) a bhaint as réitigh uiscí. Rinneadh turgnaimh asaithe i bhfleascáin 25 ml erlenmeyer ag luas croitheadh 200 rpm ar chroiteoir fithiseach (Stuart, Fithise Croiteoir/SSL1) ag 298 K. Tríd an tuaslagán stoic DC (1000 ppm) a chaolú le huisce tairgthe. Chun measúnú a dhéanamh ar éifeacht an dosage RGO/NSVI ar an éifeachtúlacht asaithe, cuireadh nanocomposites de mheáchain éagsúla (0.01–0.07 g) le 20 ml de thuaslagán DC. Chun staidéar a dhéanamh ar na cinéitic agus ar na isotherms asaithe, tumadh 0.05 g den asaitheoir i dtuaslagán uiscí de CD le tiúchan tosaigh (25–100 mg L -1). Rinneadh staidéar ar an éifeacht a bhí ag pH ar bhaint DC ag pH (3–11) agus tiúchan tosaigh de 50 mg L-1 ag 25 ° C. Coigeartaigh pH an chórais trí mhéid beag de thuaslagán HCl nó NaOH a chur leis (Méadar PH Crison, PH méadar, pH 25). Ina theannta sin, rinneadh imscrúdú ar thionchar teocht an imoibriúcháin ar thurgnaimh asaithe sa raon 25-55 ° C. Rinneadh staidéar ar an tionchar a bhí ag neart ianach ar an bpróiseas asaithe trí thiúchain éagsúla NaCl (0.01–4 mol L -1) a chur leis ag tiúchan tosaigh de DC de 50 mg L -1, pH 3 agus 7), 25 ° C, agus dáileog asaithe de 0.05 g. Tomhaiseadh asú DC neamh-adsorbed ag baint úsáide as dé-bhíoma UV-vis speictreafóiméadar (sraith T70/T80, PG Instruments Ltd, an Ríocht Aontaithe) atá feistithe le cuvettes Grianchloch 1.0 cm ar fad ag uas-tonnfhaid (λmax) de 270 agus 350 nm. An céatadán a bhaint antaibheathach DC (r%; eq. 1) agus méid asaithe DC, QT, Eq. Rinneadh 2 (mg/g) a thomhas ag baint úsáide as an chothromóid seo a leanas.
Sa chás gurb é %r an acmhainn bainte DC ( %), is é CO an tiúchan DC tosaigh ag am 0, agus is é C an tiúchan DC ag am T, faoi seach (Mg L-1).
Sa chás gurb é QE an méid DC asaithe in aghaidh an aonaid mais den asaitheoir (Mg G-1), is iad CO agus CE na comhchruinnithe ag am nialasach agus ag cothromaíocht, faoi seach (mg L-1), is é V an toirt tuaslagáin (L), agus is é m an t-imoibriú maise asaithe (G).
Taispeánann íomhánna SEM (Figs. 2A - C) an mhoirfeolaíocht lamairne den ilchodach RGO/NZVI le nanacháithníní iarainn sféarúla a scaiptear go haonfhoirmeach ar a dhromchla, rud a léiríonn ceangal rathúil NZVI leis an dromchla RGO. Ina theannta sin, tá roinnt roic sa duilleog RGO, ag deimhniú go mbaintear grúpaí ocsaigine ina bhfuil ocsaigin ag an am céanna le hathchóiriú A. halimus Go. Feidhmíonn na roic mhóra seo mar shuíomhanna chun NPs iarainn a luchtú go gníomhach. Léirigh íomhánna NZVI (Fíor 2D-F) go raibh na NPanna iarainn sféarúla an-scaipthe agus nár chomhbhailigh siad, rud atá mar gheall ar nádúr sciath na gcomhpháirteanna luibheolaíocha den sliocht plandaí. D'athraigh méid na gcáithníní laistigh de 15-26 nm. Mar sin féin, tá moirfeolaíocht mhogalta ag roinnt réigiún le struchtúr bolg agus cuasa, ar féidir leo cumas asaithe ard -éifeachtach NZVI a sholáthar, ós rud é gur féidir leo an fhéidearthacht a bhaineann le móilíní DC a mhéadú ar dhromchla NZVI. Nuair a úsáideadh an sliocht Rosa Damascus chun NZVI a shintéisiú, bhí na NPanna a fuarthas neamhghnách, le folúntais agus cruthanna difriúla, a laghdaigh a n -éifeachtúlacht in asaithe Cr (VI) agus a mhéadaigh an t -am imoibriúcháin 23. Tá na torthaí ag teacht le NZVI a shintéisiú ó dhuilleoga darach agus mulberry, ar nanacháithníní sféarúla iad den chuid is mó le méideanna nanaiméadar éagsúla gan ceirtleáil shoiléir.
Íomhánna SEM de RGO/NZVI (AC), NZVI (D, E) Comhábhair agus patrúin EDX de chomhábhair NZVI/RGO (G) agus NZVI (H).
Rinneadh staidéar ar chomhdhéanamh eiliminteach na gcomhábhar RGO/NZVI agus NZVI a bhí sintéisithe plandaí ag baint úsáide as EDX (Fíor 2G, H). Léiríonn staidéir go bhfuil NZVI comhdhéanta de charbón (38.29% de réir maise), ocsaigin (47.41% de réir maise) agus iarann (11.84% de réir maise), ach tá gnéithe eile amhail fosfar24 i láthair freisin, ar féidir iad a fháil ó shleachta plandaí. Ina theannta sin, tá an céatadán ard carbóin agus ocsaigine mar gheall ar fhíticeimiceáin a bheith i láthair ó shleachta plandaí i samplaí fodhromchla NZVI. Déantar na heilimintí seo a dháileadh go cothrom ar RGO ach i gcóimheasa éagsúla: C (39.16 wt %), O (46.98 wt %) agus Fe (10.99 wt %), léiríonn EDX RGO/NZVI go bhfuil eilimintí eile cosúil le S, ar féidir a bheith bainteach le eastóscáin phlandaí, a úsáidtear. Tá an cóimheas reatha C: O agus an t -ábhar iarainn sa ilchodach RGO/NZVI ag baint úsáide as A. halimus i bhfad níos fearr ná an sliocht eucalyptus duille a úsáid, mar go bhfuil sé mar thréith ag comhdhéanamh C (23.44 wt.%), O (68.29 wt.%) Agus Fe (8.27 wt.%). WT %) 25. Nataša et al., 2022 Thuairiscigh 2022 comhdhéanamh eiliminteach den chineál céanna de NZVI a shintéisiú ó dhuilleoga darach agus mulberry agus dheimhnigh siad go bhfuil grúpaí polyphenol agus móilíní eile atá sa sliocht duille freagrach as an bpróiseas laghdaithe.
Bhí moirfeolaíocht NZVI a shintéisiú i bplandaí (Fíor S2A, B) sféarúil agus neamhrialta, le meánmhéid cáithníní de 23.09 ± 3.54 nm, ach breathnaíodh comhiomláin slabhra mar gheall ar fhórsaí van der Waals agus ferromagnetism. Tá an cruth cáithníní gráinneach agus sféarúla seo i gcomhaontú maith leis na torthaí SEM. Fuair Abdelfatah et al breathnóireacht chomhchosúil. I 2021 nuair a úsáideadh sliocht duille Bean Castor i sintéis NZVI11. Tá cruth sféarúil ag NPS a úsáidtear mar ghníomhaire laghdaithe i NZVI freisin le trastomhas 20 go 40 nm26.
Léirigh íomhánna ilchodacha Hibrid RGO/NZVI TEM (Fíor S2C-D) gur eitleán basal é RGO le folds agus roic imeallacha ag soláthar il-láithreáin luchtaithe do NZVI NPS; Deimhníonn an mhoirfeolaíocht lamellar seo freisin go ndéanfaí RGO rathúil. Ina theannta sin, tá cruth sféarúil ag NZVI NPS le méideanna na gcáithníní ó 5.32 go 27 nm agus tá siad leabaithe sa chiseal RGO le scaipeadh beagnach aonfhoirmeach. Baineadh úsáid as sliocht duille eucalyptus chun Fe NPS/RGO a shintéisiú; Dheimhnigh na torthaí TEM freisin gur fheabhsaigh roic sa chiseal RGO scaipeadh FE NPs níos mó ná Fe NPanna íon agus mhéadaigh imoibríocht na gcomhábhar. Fuair Bagheri et al torthaí cosúla. 28 Nuair a rinneadh an ilchodach ag baint úsáide as teicnící ultrasonaic le meánmhéid nanacháithníní iarainn de thart ar 17.70 nm.
Taispeántar an speictream FTIR de A. halimus, NZVI, GO, RGO, agus RGO/NZVI i Figs. 3a. Tá láithreacht grúpaí feidhme dromchla i nduilleoga A. halimus le feiceáil ag 3336 cm-1, a fhreagraíonn do polyphenols, agus 1244 cm-1, a fhreagraíonn do ghrúpaí carbóinile a tháirgeann an próitéin. Breathnaíodh freisin ar ghrúpaí eile ar nós alcáin ag 2918 cm-1, ailcéiní ag 1647 cm-1 agus comh-O-CO ag 1030 cm-1, ag tabhairt le tuiscint go bhfuil comhpháirteanna plandaí ann a fheidhmíonn mar ghníomhairí ina saothraítear ina saothraítear iad agus atá freagrach as téarnamh ó Fe2+ go Fe0 agus a théann chuig RGO29. Go ginearálta, taispeánann an speictream NZVI na beanna ionsúcháin céanna le siúcraí searbh, ach le suíomh beagán athraithe. Tá banda dian le feiceáil ag 3244 cm-1 a bhaineann le creathadh síneadh OH (feanóil), comhfhreagraíonn buaic ag 1615 do C = C, agus tagann bannaí ag 1546 agus 1011 cm-1 chun cinn mar gheall ar C = O O (polyphenols agus flavonoids a bhreathnaítear ag CN-1 agus a alaipatic a bhreathnaítear ar AMINES agus a alaipatic ag CN-1 agus ag alaipatic. CM-1, faoi seach13. Taispeánann an speictream FTIR de GO go bhfuil go leor grúpaí ard-déine ocsaigine ann, lena n-áirítear an banna síneadh alkoxy (CO) ag 1041 cm-1, an banna síneadh eapocsa (CO) ag 1291 cm-1, c = O stretch. Bhí banna de chreathadh síneadh C = C ag síneadh ag 1619 cm-1, banna ag 1708 cm-1 agus banna leathan de ghrúpa OH a shíneann creathadh ag 3384 cm-1 le feiceáil, a dheimhníonn an modh feabhsaithe Hummers, a ocsaídíonn an próiseas graifíte go rathúil. Agus comparáid á déanamh idir comhdhúile RGO agus RGO/NZVI le Spectra GO, laghdaítear go mór déine roinnt grúpaí ocsaigine, mar OH ag 3270 cm-1, agus laghdaítear go hiomlán eile, mar C = O ag 1729 cm-1. imithe i léig, rud a léiríonn deireadh rathúil na ngrúpaí feidhmiúla ina bhfuil ocsaigin in GO ag an sliocht A. halimus. Breathnaítear ar bhuaicphointí nua tréithiúla RGO ag C = C teannas thart ar 1560 agus 1405 cm-1, a dhearbhaíonn laghdú GO chuig RGO. Breathnaíodh éagsúlachtaí ó 1043 go 1015 cm-1 agus ó 982 go 918 cm-1, b'fhéidir mar gheall ar ábhar plandaí a chuimsiú31,32. Bhreathnaigh Weng et al., 2018 freisin ar mhaolú suntasach ar ghrúpaí feidhmiúla ocsaiginithe i GO, ag deimhniú go gcruthófaí RGO go rathúil trí bhith -bhithdhéanamh, ós rud é gur léirigh sleachta duille eucalyptus, a úsáideadh chun comhdhúile ocsaíd ghraifín laghdaithe a shintéisiú, speictrim FTIR níos dlúithe de ghrúpaí feidhmiúla comhpháirteanna plandaí. 33.
A. Speictream FTIR de Gallium, NZVI, RGO, GO, RGO Ilchodach/NZVI (A). Roentgenogrammy Composites RGO, GO, NZVI agus RGO/NZVI (B).
Deimhníodh foirmiú na gcomhábhar RGO/NZVI agus NZVI den chuid is mó le patrúin díraonta X-gha (Fíor 3b). Breathnaíodh buaic Fe0 déine ard ag 2ɵ 44.5 °, a chomhfhreagraíonn don innéacs (110) (JCPDS uimh. 06–0696) 11. Tá buaic eile ag 35.1 ° den eitleán (311) curtha i leith maighnéadite FE3O4, is féidir go mbeadh 63.2 ° bainteach leis an innéacs Miller den eitleán (440) mar gheall ar ϒ-FEOOH (JCPDS uimh. 17-0536) 34. Taispeánann an patrún X-gha de GO buaic ghéar ag 2ɵ 10.3 ° agus buaic eile ag 21.1 °, ag léiriú exfoliation iomlán na graifít agus ag cur béime ar láithreacht grúpaí ina bhfuil ocsaigin ar dhromchla Go35. Thaifead patrúin ilchodacha RGO agus RGO/NZVI go raibh beanna na saintréithe ag dul ar ceal agus foirmiú na mbuaicphointí leathana RGO ag 2ɵ 22.17 agus 24.7 ° do na comhdhúile RGO agus RGO/NZVI, faoi seach, a dhearbhaigh aisghabháil rathúil GO le sleachta plandaí. Mar sin féin, sa phatrún ilchodach RGO/NZVI, breathnaíodh beanna breise a bhaineann le plána laitíse Fe0 (110) agus BCC Fe0 (200) ag 44.9 (^ciorcal) agus 65.22 (^circ), faoi seach.
Is é an poitéinseal zeta an poitéinseal idir ciseal ianach atá ceangailte le dromchla cáithnín agus tuaslagán uiscí a chinneann airíonna leictreastatach ábhair agus a thomhaiseann a chobhsaíocht37. Léirigh anailís fhéideartha Zeta ar chomhábhair NZVI, GO, agus RGO/NZVI a bhí sintéisithe plandaí a gcobhsaíocht mar gheall ar mhuirir dhiúltacha -20.8, -22, agus -27.4 mV, faoi seach, ar a ndromchla, mar a thaispeántar i bhFíor S1A -C. . Tá na torthaí sin ag teacht le roinnt tuairiscí a luann go dtaispeánann réitigh ina bhfuil cáithníní le luachanna féideartha zeta níos lú ná -25 mV go ginearálta cobhsaíocht ard mar gheall ar éaradh leictreastatach idir na cáithníní seo. Ligeann an teaglaim de RGO agus NZVI don ilchodach muirir níos diúltaí a fháil agus dá bhrí sin tá cobhsaíocht níos airde aige ná GO nó NZVI amháin. Dá bhrí sin, mar thoradh ar an bhfeiniméan de éaradh leictreastatach cruthaítear comhdhúile cobhsaí RGO/NZVI39. Ligeann dromchla diúltach GO dó a bheith scaipthe go cothrom i meán uiscí gan ceirtleáil, a chruthaíonn coinníollacha fabhracha le haghaidh idirghníomhaíochta le NZVI. D'fhéadfadh an muirear diúltach a bheith bainteach le láithreacht grúpaí feidhmiúla éagsúla sa sliocht melon searbh, a dhearbhaíonn an idirghníomhaíocht idir réamhtheachtaithe GO agus Iron agus an sliocht plandaí chun RGO agus NZVI a dhéanamh, faoi seach, agus coimpléasc RGO/NZVI. Is féidir leis na comhdhúile plandaí seo gníomhú mar ghníomhairí uasteorannú freisin, toisc go gcuireann siad cosc ar chomhiomlánú na nanacháithníní mar thoradh air agus dá bhrí sin a gcobhsaíocht a mhéadú40.
Chinn XPS comhdhéanamh eiliminteach agus stáit valence na gcomhábhar NZVI agus RGO/NZVI (Fíor 4). Léirigh an staidéar foriomlán XPS go bhfuil an ilchodach RGO/NZVI comhdhéanta den chuid is mó de na heilimintí C, O, agus Fe, ag teacht leis an mapáil EDS (Fíor 4F - H). Is éard atá sa speictream C1 ná trí bhuaic ag 284.59 EV, 286.21 EV agus 288.21 EV a dhéanann ionadaíocht ar CC, CO agus C = O, faoi seach. Roinneadh an speictream O1S i dtrí bhéim, lena n -áirítear 531.17 EV, 532.97 EV, agus 535.45 EV, a sannadh don O = CO, CO, agus gan aon ghrúpa, faoi seach. Mar sin féin, tagraíonn na beanna ag 710.43, 714.57 agus 724.79 EV do Fe 2p3/2, Fe+3 agus Fe P1/2, faoi seach. Léirigh an speictream XPS de NZVI (Fíor 4C-E) beanna do na heilimintí C, O, agus Fe. Deimhníonn beanna ag 284.77, 286.25, agus 287.62 EV láithreacht cóimhiotail iarainn-charbóin, agus iad ag tagairt do CC, C-OH, agus CO, faoi seach. B'ionann an speictream O1S agus trí bhuaic C - O/Iarann carbónáit (531.19 EV), radacach hiodrocsaile (532.4 eV) agus O -C = O (533.47 EV). Tá an buaic ag 719.6 curtha i leith Fe0, agus taispeánann FeoOh beanna ag 717.3 agus 723.7 EV, ina theannta sin, léiríonn an buaic ag 725.8 EV láithreacht Fe2O342.43.
Staidéar XPS ar chomhábhair NZVI agus RGO/NZVI, faoi seach (a, b). Speictrim iomlán NZVI C1S (C), Fe2p (D), agus O1S (E) agus RGO/NZVI C1S (F), Fe2p (G), O1S (H) Ilchodach.
Taispeánann an isotherm asaithe N2/dí -asú (Fíor 5A, B) go mbaineann na comhdhúile NZVI agus RGO/NZVI le Cineál II. Ina theannta sin, mhéadaigh an t -achar dromchla sonrach (SBET) de NZVI ó 47.4549 go 152.52 m2/g tar éis dallóga le RGO. Is féidir an toradh seo a mhíniú leis an laghdú ar airíonna maighnéadacha NZVI tar éis dallú RGO, rud a laghdóidh comhiomlánú na gcáithníní agus a mhéadóidh achar dromchla na gcomhábhar. Ina theannta sin, mar a thaispeántar i bhFíor 5c, tá an toirt pore (8.94 nm) den ilchodach RGO/NZVI níos airde ná an t -am ar fad sa NZVI bunaidh (2.873 nm). Tá an toradh seo ar aon dul le El-Monaem et al. 45.
Chun meastóireacht a dhéanamh ar an gcumas asaithe chun DC a bhaint idir na comhdhúile RGO/NZVI agus an NZVI bunaidh ag brath ar an méadú ar an tiúchan tosaigh, rinneadh comparáid trí dháileog leanúnach de gach asaithe (0.05 g) a chur le DC ag tiúchan tosaigh éagsúla. Réiteach imscrúdaithe [25]. –100 mg L - 1] ag 25 ° C. Léirigh na torthaí go raibh éifeachtúlacht aistrithe (94.6%) den ilchodach RGO/NZVI níos airde ná éifeachtúlacht an bhunaidh NZVI (90%) ag tiúchan níos ísle (25 mg L-1). Mar sin féin, nuair a méadaíodh an tiúchan tosaigh go 100 mg L-1, thit éifeachtúlacht aistrithe RGO/NZVI agus NZVI tuismitheora go 70% agus 65%, faoi seach (Figiúr 6A), a d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar níos lú suíomhanna gníomhacha agus díghrádú cáithníní NZVI. A mhalairt ar fad, léirigh RGO/NZVI éifeachtúlacht níos airde de bhaint DC, a d'fhéadfadh a bheith mar thoradh ar éifeacht sineirgíoch idir RGO agus NZVI, ina bhfuil suíomhanna gníomhacha cobhsaí atá ar fáil le haghaidh asaithe i bhfad níos airde, agus i gcás RGO/NZVI, is féidir níos mó DC a asú ná NZVI. Ina theannta sin, i bhFíor. Taispeánann 6b gur mhéadaigh cumas asaithe na gcomhábhar RGO/NZVI agus NZVI ó 9.4 mg/g go 30 mg/g agus 9 mg/g, faoi seach, le méadú ar an tiúchan tosaigh ó 25-100 mg/L. -1.1 go 28.73 mg G-1. Dá bhrí sin, rinneadh an ráta bainte DC a chomhghaolú go diúltach leis an gcéad tiúchan DC, a bhí mar gheall ar líon teoranta na n -ionad imoibriúcháin le tacaíocht ó gach asaitheoir le haghaidh asaithe agus a bhaint DC i dtuaslagán. Dá bhrí sin, is féidir é a thabhairt i gcrích ó na torthaí seo go bhfuil éifeachtúlacht níos airde ag na comhdhúile RGO/NZVI, agus is féidir RGO i gcomhdhéanamh RGO/NZVI a úsáid mar ábhar asaithe agus mar ábhar iompróra.
Ba iad an éifeachtúlacht a bhaint agus an cumas asaithe DC don ilchodach RGO/NZVI agus NZVI (a, b) [CO = 25 mg L-1–100 mg L-1, T = 25 ° C, dáileog = 0.05 g], pH. Maidir le hacmhainn asaithe agus éifeachtúlacht a bhaint DC ar chomhábhair RGO/NZVI (C) [CO = 50 mg L - 1, pH = 3–11, T = 25 ° C, dáileog = 0.05 g].
Is fachtóir criticiúil é Réiteach PH i staidéar ar phróisis asaithe, ós rud é go dtéann sé i gcion ar mhéid an ianúcháin, an tsaincheist, agus an ianúcháin ar an asaitheoir. Rinneadh an turgnamh ag 25 ° C le dáileog asaitheach leanúnach (0.05 g) agus tiúchan tosaigh de 50 mg L-1 sa raon pH (3–11). De réir athbhreithnithe litríochta46, is móilín amphiphilic é DC le roinnt grúpaí feidhme ianaithe (feanóil, grúpaí aimín, alcóil) ag leibhéil éagsúla pH. Mar thoradh air sin, d'fhéadfadh feidhmeanna éagsúla DC agus na struchtúir ghaolmhara ar dhromchla an ilchodach RGO/NZVI idirghníomhú go leictreastatach agus d'fhéadfadh sé a bheith ann mar chainteanna, zwitters, agus anions, tá an móilín DC ann mar chationic (DCH3+) ag pH <3.3, zwitterionic (DCH20) 3.3 <7 7.7 agus anion (DCH− nó DC2−) ag PH20). Mar thoradh air sin, is féidir le feidhmeanna éagsúla DC agus na struchtúir ghaolmhara ar dhromchla an ilchodacha RGO/NZVI idirghníomhú go leictreastatach agus d'fhéadfadh sé a bheith ann mar chainteanna, zwitters, agus anions, tá an móilín DC ann mar chationic (DCH3+) ag pH <3.3, zwitterionic (DCH20) 3.3 <7 7.7 agus anion (DCH2-DC2-) ag pH20) 3.3. . электростататически и мотествовать в в к к с с с с в катиона (Dch3+) при рнн <3,3, цвитер-иннный (DCH20) 3,3 <pH <7,7 и анионráiste (Dch- или dc2-) пtorr ph 7,7. Mar thoradh air sin, is féidir le feidhmeanna éagsúla DC agus struchtúir ghaolmhara ar dhromchla ilchodach RGO/NZVI idirghníomhú go leictreastatach agus is féidir leo a bheith ann i bhfoirm cations, zwitters, agus anions; Tá an móilín DC ann mar chation (DCH3+) ag pH <3.3; Iónach (DCH20) 3.3 <ph <7.7 agus anionic (DCH- nó DC2-) ag 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 并可能以阳离子、两性离子和阴离子的形式存在 并可能以阳离子、两性离子和阴离子的形式存在 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 因此 因此 的 的 功能 和 和 和 和 和 复合 材料 表面 的 相关 相关 结构 会 发生 发生 静电 相互 并 可能 以 两 性 和 阴离子 形式 ， ， ， 并 可能 以 两 两 性 阴离子 形式 ， ， ， DC 分子 在 PH <3.3 时 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 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 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 阳离子和阴离子 (DCH- 或 DC2-) 在 pH 7.7。 Следовательно, различные фнкции дк и р о д о н и и и электростoilтеские ззаимодействия сществовать в в к к к с катионнráiste (цццц3+) при рнн <3,3. Dá bhrí sin, is féidir le feidhmeanna éagsúla DC agus struchtúir ghaolmhara ar dhromchla ilchodach RGO/NZVI dul i mbun idirghníomhaíochtaí leictreastatach agus tá siad ann i bhfoirm cations, zwitters, agus anions, agus tá móilíní DC cationic (DCH3+) ag pH <3.3. . Tá sé mar zwitterion (DCH20) ag 3.3 <pH <7.7 agus anion (DCH- nó DC2-) ag pH 7.7.Le méadú ar pH ó 3 go 7, mhéadaigh acmhainn asaithe agus éifeachtúlacht an bhaint DC ó 11.2 mg/g (56%) go 17 mg/g (85%) (Fíor 6C). Mar sin féin, de réir mar a mhéadaigh an pH go 9 agus 11, tháinig laghdú ar an acmhainn asaithe agus ar an éifeachtúlacht a bhaint, ó 10.6 mg/g (53%) go 6 mg/g (30%), faoi seach. Le méadú ar pH ó 3 go 7, bhí DCS ann den chuid is mó i bhfoirm zwitterions, rud a d'fhág go raibh siad beagnach neamh-leictreastatach nó go raibh siad á n-éalú le comhdhúile RGO/NZVI, ag idirghníomhaíocht leictreastatach den chuid is mó. De réir mar a mhéadaigh an pH os cionn 8.2, gearradh go diúltach ar dhromchla an asaithe, mar sin tháinig laghdú ar an gcumas asaithe agus tháinig laghdú air mar gheall ar an éaradh leictreastatach idir an doxycycline atá luchtaithe go diúltach agus dromchla an asaithe. Tugann an treocht seo le fios go bhfuil asaithe DC ar chomhábhair RGO/NZVI an -spleách ar pH, agus léiríonn na torthaí freisin go bhfuil comhdhúile RGO/NZVI oiriúnach mar asaitheoirí faoi choinníollacha aigéadacha agus neodracha.
Rinneadh éifeacht teochta ar asaithe tuaslagáin uiscí DC ag (25-55 ° C). Taispeánann Figiúr 7a an tionchar a bhíonn ag méadú teochta ar éifeachtúlacht antaibheathach DC ar RGO/NZVI a bhaint, is léir gur mhéadaigh an acmhainn aistrithe agus an acmhainn asaithe ó 83.44% agus 13.9 mg/g go 47% agus 7.83 mg/g. , faoi seach. D'fhéadfadh an laghdú suntasach seo a bheith mar thoradh ar mhéadú ar fhuinneamh teirmeach ian DC, as a dtagann dí -asú47.
Éifeacht na teochta ar éifeachtúlacht a bhaint agus cumas asaithe CD ar chomhábhair RGO/NZVI (A) [CO = 50 mg L - 1, pH = 7, dáileog = 0.05 G], dáileog asaithe ar éifeachtúlacht aistrithe agus éifeachtúlacht aistrithe an chomhchruinnithe tosaigh ar an gcumas agus an t -éifeachtúlacht a bhaineann le RGO/N -Nsvi ar an gcumas a bhaineann le RGO ar an RGO ar an RGO ar an RGO ar an RGO ar an RGO ar an RGO ar an RGO ar an RGO ar an RGO ar an RGO ar an RGO ar an RGO) ar an gcumas a bhaineann le RGO ar an gcumas ar an gcumadh ar an gcumas agus an t -éifeachtúlacht a bhaineann le haistriú RGO) .
Taispeántar i bhFíor an éifeacht a bhaineann le méadú a dhéanamh ar an dáileog den RGO/NZVI ilchodach ó 0.01 g go 0.07 g ar an éifeachtúlacht aistrithe agus an acmhainn asaithe. 7b. Mar thoradh ar mhéadú ar an dáileog den asaitheoir tháinig laghdú ar an acmhainn asaithe ó 33.43 mg/g go 6.74 mg/g. Mar sin féin, le méadú ar an dáileog adsorbent ó 0.01 g go 0.07 g, méadaíonn an éifeachtúlacht aistrithe ó 66.8% go 96%, a d'fhéadfadh a bheith bainteach le méadú ar líon na n -ionad gníomhach ar an dromchla nanocomposite.
Rinneadh staidéar ar an éifeacht a bhí ag an tiúchan tosaigh ar acmhainn asaithe agus ar éifeachtúlacht a bhaint [25–100 mg L-1, 25 ° C, pH 7, dáileog 0.05 g]. Nuair a méadaíodh an tiúchan tosaigh ó 25 mg L-1 go 100 mg L-1, tháinig laghdú ar an gcéatadán bainte den ilchodach RGO/NZVI ó 94.6% go 65% (Fíor 7C), is dócha mar gheall ar na suíomhanna gníomhacha atá ag teastáil. . Adsorbs comhchruinnithe móra DC49. Ar an láimh eile, de réir mar a mhéadaigh an tiúchan tosaigh, mhéadaigh an acmhainn asaithe freisin ó 9.4 mg/g go 30 mg/g go dtí gur baineadh amach cothromaíocht (Fíor 7D). Tá an t -imoibriú dosheachanta seo mar gheall ar mhéadú ar fhórsa tiomána le tiúchan tosaigh DC níos mó ná an fhriotaíocht aistrithe ian DC chun dromchla 50 den ilchodach RGO/NZVI a bhaint amach.
Tá sé mar aidhm ag am teagmhála agus staidéir chinéiteacha an t -am cothromaíochta a bhaineann le hasú a thuiscint. Ar an gcéad dul síos, ba é an méid DC a cuireadh as a chéile le linn an chéad 40 nóiméad den am teagmhála ná thart ar leath den mhéid iomlán a tugadh as an am ar fad (100 nóiméad). Cé go n -imbhuaileann na móilíní DC i dtuaslagán, rud a fhágann go n -aistríonn siad go tapa go dtí dromchla an ilchodach RGO/NZVI as a dtiocfaidh asú suntasach. Tar éis 40 nóiméad, mhéadaigh asaithe DC de réir a chéile agus go mall go dtí gur sroicheadh cothromaíocht tar éis 60 nóiméad (Fíor 7D). Ós rud é go ndéantar méid réasúnta a asú laistigh den chéad 40 nóiméad, beidh níos lú imbhuailtí ann le móilíní DC agus beidh níos lú suíomhanna gníomhacha ar fáil do mhóilíní neamh-adsorbed. Dá bhrí sin, is féidir an ráta asaithe a laghdú51.
Chun tuiscint níos fearr a fháil ar an gcinéitic asaithe, baineadh úsáid as na ceapacha líne den chéad ordú pseudo (Fíor 8A), an dara hordú (Fíor 8B), agus Elovich (Fíor 8C). Ó na paraiméadair a fhaightear ó na staidéir chinéiteacha (Tábla S1), is léir gurb é an tsamhail súdair -cheoil an tsamhail is fearr chun cur síos a dhéanamh ar chinéitic asaithe, áit a bhfuil an luach R2 socraithe níos airde ná sa dá mhúnla eile. Tá cosúlacht ann freisin idir na cumais asaithe ríofa (QE, CAL). Is fianaise bhreise iad an t-ordú súgartha agus na luachanna turgnamhacha (QE, exp.) Go bhfuil an t-ordú súgartha-dara ina mhúnla níos fearr ná samhlacha eile. Mar a thaispeántar i dTábla 1, deimhníonn luachanna α (ráta asaithe tosaigh) agus β (tairiseach dí -asaithe) go bhfuil an ráta asaithe níos airde ná an ráta dí -asaithe, rud a léiríonn go mbíonn claonadh ag DC asaithe go héifeachtach ar an ilchodach RGO/NZVI52. .
Ceapacha cinéiteacha asaithe líneach d'Ordú Pseudo-Second (A), Ord-Oirthear (B) agus Elovich (C) [CO = 25–100 mg L-1, PH = 7, T = 25 ° C, dáileog = 0.05 g].
Cabhraíonn staidéir ar asaithe isotherms le cumas asaithe an ilchodach asaithe (RGO/NRVI) a chinneadh ag tiúchan asaithe éagsúla (DC) agus ag teochtaí córais. Ríomhadh an t -uas -acmhainn asaithe ag baint úsáide as an langmuir isotherm, a thug le fios go raibh an t -asaithe aonchineálach agus go raibh monolayer asaithe ar dhromchla an asaithe gan idirghníomhaíocht idir iad a fhoirmiú 53. Is iad dhá mhúnla isotherm eile a úsáidtear go forleathan ná samhlacha Freundlich agus Temkin. Cé nach n -úsáidtear samhail Freundlich chun an acmhainn asaithe a ríomh, cuidíonn sé leis an bpróiseas asaithe ilchineálach a thuiscint agus go bhfuil fuinneamh difriúil ag folúntais ar an asaitheoir, agus cuidíonn samhail Temkin le hairíonna fisiceacha agus ceimiceacha asaithe54 a thuiscint.
Taispeánann figiúirí 9a-c ceapacha líne de mhúnlaí Langmuir, Freindlich, agus Temkin, faoi seach. Taispeánann na luachanna R2 a ríomhtar ó na ceapacha líne Freundlich (Fíor 9A) agus Langmuir (Fíor 9b) agus a chuirtear i láthair i dTábla 2 go leanann asaithe DC ar an ilchodach RGO/NZVI na Freundlich (0.996) agus Langmuir (0.988) Samhlacha Isotherm agus Temkin (0.985). Ba é an t-uas-acmhainn asaithe (QMAX), arna ríomh ag baint úsáide as samhail Langmuir Isotherm, ná 31.61 mg G-1. Ina theannta sin, is é luach ríofa an fhachtóra idirscartha gan toise (RL) idir 0 agus 1 (0.097), rud a léiríonn próiseas asaithe fabhrach. Seachas sin, léiríonn an tairiseach Freundlich ríofa (n = 2.756) rogha don phróiseas ionsúcháin seo. De réir mhúnla líneach an Isotherm Temkin (Fíor 9C), is próiseas asaithe fisiciúil é asú DC ar an ilchodach RGO/NZVI, ós rud é go bhfuil B ˂ 82 kJ mol-1 (0.408) 55. Cé go mbíonn idirghabháil fhisiciúil idirghabhála de ghnáth ag fórsaí lag van der Waals, teastaíonn fuinneamh asaithe íseal ó asaithe reatha díreach ar chomhábhair RGO/NZVI [56, 57].
Freundlich (A), Langmuir (B), agus Temkin (c) isotherms asaithe líneach [CO = 25–100 mg L - 1, pH = 7, T = 25 ° C, dáileog = 0.05 g]. Breac na cothromóide Van't Hoff le haghaidh asaithe DC ag comhdhúile RGO/NZVI (D) [CO = 25–100 mg L-1, PH = 7, T = 25–55 ° C agus dáileog = 0.05 g].
Chun meastóireacht a dhéanamh ar an éifeacht a bhíonn ag athrú teochta imoibriúcháin ar bhaint DC ó chomhábhair RGO/NZVI, ríomhadh paraiméadair theirmidinimice amhail athrú eantrópachta (ΔS), athrú eantalpachta (ΔH), agus athrú fuinnimh saor in aisce (ΔG) ó chothromóidí. 3 agus 458.
i gcás ({{k} _ {e}) = (frac {{c} _ {ae}} {{c} _ {e}}) - tairiseach cothromaíochta teirmidinimice, CE agus CAE - RGO i dtuaslagán, faoi seach /NZVI DCIMIBRIUM. Is iad R agus RT an teocht leanúnach gáis agus asaithe, faoi seach. Tugann plota ln ke in aghaidh 1/t líne dhíreach (Fíor 9d) as ar féidir ∆S agus ∆H a chinneadh.
Léiríonn luach diúltach ΔH go bhfuil an próiseas eisiteirmeach. Ar an láimh eile, tá an luach ΔH laistigh den phróiseas asaithe fisiciúil. Léiríonn luachanna diúltacha ΔG i dTábla 3 go bhfuil asaithe indéanta agus spontáineach. Léiríonn luachanna diúltacha ΔS go bhfuil ardordú ar mhóilíní asaitheacha ag an gcomhéadan leachtach (Tábla 3).
Déanann Tábla 4 comparáid idir an ilchodach RGO/NZVI le hasaitheoirí eile a tuairiscíodh i staidéir roimhe seo. Is léir go bhfuil cumas asaithe ard ag an ilchodach VGO/NCVI agus go bhféadfadh sé a bheith ina ábhar tuar dóchais inti chun antaibheathaigh DC a bhaint as uisce. Ina theannta sin, is próiseas tapa é asú comhdhúile RGO/NZVI le ham cothromaíochta de 60 nóiméad. Is féidir na hairíonna asaithe den scoth de chuid na gcomhábhar RGO/NZVI a mhíniú trí éifeacht sineirgíoch RGO agus NZVI.
Léiríonn Figiúirí 10a, B an mheicníocht réasúnach chun antaibheathaigh DC a bhaint ag coimpléisc RGO/NZVI agus NZVI. De réir thorthaí na dturgnamh ar éifeacht pH ar éifeachtúlacht asaithe DC, le méadú ar pH ó 3 go 7, ní raibh asaithe DC ar an ilchodach RGO/NZVI á rialú ag idirghníomhaíochtaí leictreastatach, ós rud é gur ghníomhaigh sé mar zwitterion; Dá bhrí sin, níor chuir athrú ar luach pH isteach ar an bpróiseas asaithe. Ina dhiaidh sin, is féidir an mheicníocht asaithe a rialú trí idirghníomhaíochtaí neamh-leictreastatach amhail nascadh hidrigine, éifeachtaí hidreafóbacha, agus idirghníomhaíochtaí cruachta π-π idir an ilchodach RGO/NZVI agus DC66. Tá sé ar eolas go maith gur mhínigh idirghníomhaíochtaí cruachta π - π mar an príomhfhórsa tiomána meicníocht na n -asaithe aramatacha ar dhromchlaí graphene layered. Is ábhar srathaithe é an ilchodach atá cosúil le graphene le huasmhéid ionsúcháin ag 233 nm mar gheall ar an trasdul π-π*. Bunaithe ar láithreacht ceithre fháinne aramatacha i struchtúr móilíneach an asaithe DC, rinneamar hipitéisiú go bhfuil meicníocht idirghníomhaíochta π-π-cruachta idir an DC aramatach (π-electron glactha) agus an réigiún atá saibhir i π-leictreon ar dhromchla an RGO. /NZVI Composites. Ina theannta sin, mar a thaispeántar i bhFíor. Rinneadh staidéir 10b, FTIR chun staidéar a dhéanamh ar an idirghníomhaíocht mhóilíneach idir comhdhúile RGO/NZVI le DC, agus léirítear an speictream FTIR de chomhábhair RGO/NZVI tar éis asaithe DC i bhFíor 10b. 10b. Breathnaítear buaic nua ag 2111 cm-1, a fhreagraíonn do chreat creatlach an bhanna C = C, a léiríonn láithreacht na ngrúpaí feidhme orgánacha comhfhreagracha ar dhromchla 67 RGO/NZVI. Athraíonn beanna eile ó 1561 go 1548 cm-1 agus ó 1399 go 1360 cm-1, a dhearbhaíonn freisin go bhfuil ról tábhachtach ag idirghníomhaíochtaí π-π maidir le truailliú graifín agus orgánacha68,69 a asú. Tar éis asaithe DC, laghdaigh déine roinnt grúpaí ocsaigine, mar OH, go 3270 cm-1, a thugann le tuiscint go bhfuil nascadh hidrigine ar cheann de na meicníochtaí asaithe. Dá bhrí sin, bunaithe ar na torthaí, tarlaíonn asaithe DC ar an ilchodach RGO/NZVI go príomha mar gheall ar idirghníomhaíochtaí cruachta π-π agus H-bhannaí.
Meicníocht réasúnach asaithe antaibheathach DC ag coimpléisc RGO/NZVI agus NZVI (A). Speictrim asaithe FTIR de DC ar RGO/NZVI agus NZVI (B).
Mhéadaigh déine na mbandaí ionsúcháin NZVI ag 3244, 1615, 1546, agus 1011 cm -1 tar éis asaithe DC ar NZVI (Fíor 10B) i gcomparáid le NZVI, ar cheart a bheith bainteach leis an idirghníomhaíocht le grúpaí feidhmiúla féideartha an aigéid charbocsaileacha O grúpaí O DC. Mar sin féin, léiríonn an céatadán níos ísle seo den tarchur i ngach banna breathnaithe aon athrú suntasach ar éifeachtúlacht asaithe an asaitheora fíteatóitigh (NZVI) i gcomparáid le NZVI roimh an bpróiseas asaithe. De réir roinnt taighde bainte DC le NZVI71, nuair a imoibríonn NZVI le H2O, scaoiltear leictreoin agus ansin úsáidtear H+ chun hidrigin ghníomhach an -inláimhsithe a tháirgeadh. Mar fhocal scoir, glacann roinnt comhdhúile cationic le leictreoin ó hidrigin ghníomhach, as a dtagann -c = n agus -c = c-, a chuirtear i leith scoilteadh an fháinne beinséine.
Am Post: Samhain-14-2022