લીલા સિન્થેટીક ઘટાડેલા ગ્રાફિન ox કસાઈડ અને નેનો-શૂન્ય આયર્ન સંકુલ દ્વારા પાણીમાંથી ડોક્સીસાયક્લાઇન એન્ટિબાયોટિક્સને સિનર્જીસ્ટિક દૂર કરવું

નેચર ડોટ કોમની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર. તમે જે બ્રાઉઝર સંસ્કરણનો ઉપયોગ કરી રહ્યાં છો તેમાં મર્યાદિત સીએસએસ સપોર્ટ છે. શ્રેષ્ઠ અનુભવ માટે, અમે ભલામણ કરીએ છીએ કે તમે અપડેટ બ્રાઉઝરનો ઉપયોગ કરો (અથવા ઇન્ટરનેટ એક્સપ્લોરરમાં સુસંગતતા મોડને અક્ષમ કરો). તે દરમિયાન, સતત ટેકોની ખાતરી કરવા માટે, અમે સાઇટને શૈલીઓ અને જાવાસ્ક્રિપ્ટ વિના રેન્ડર કરીશું.
આ કાર્યમાં, આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સ પ્રથમ વખત સોફોરા પીળાશ પાંદડા અર્કનો ઉપયોગ કરીને એક સરળ અને પર્યાવરણને અનુકૂળ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને "લીલા" રસાયણશાસ્ત્રના સિદ્ધાંતોનું પાલન કરવા માટે એક સરળ અને પર્યાવરણને અનુકૂળ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું, જેમ કે ઓછા હાનિકારક રાસાયણિક સંશ્લેષણ. SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR અને ZETA સંભવિત જેવા કમ્પોઝિટ્સના સફળ સંશ્લેષણને માન્ય કરવા માટે કેટલાક સાધનોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, જે સફળ સંયુક્ત બનાવટ સૂચવે છે. એન્ટિબાયોટિક ડોક્સીસાયક્લાઇનની વિવિધ પ્રારંભિક સાંદ્રતામાં નવલકથા કમ્પોઝિટ્સ અને શુદ્ધ એનઝેડવીઆઈની દૂર કરવાની ક્ષમતાની તુલના આરજીઓ અને એનઝેડવીઆઈ વચ્ચેના સિનર્જીસ્ટિક અસરની તપાસ માટે કરવામાં આવી હતી. 25 એમજી એલ -1, 25 ડિગ્રી સેલ્સિયસ અને 0.05 જીની દૂર કરવાની શરતો હેઠળ, શુદ્ધ એનઝેડવીઆઈનો શોષણ દૂર કરવાનો દર 90%હતો, જ્યારે આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ દ્વારા ડોક્સીસાયક્લાઇનનો શોષણ દૂર કરવાનો દર 94.6%સુધી પહોંચ્યો હતો, જે એનઝેડવી અને આરજીઓ અને આરજીઓ પર પુષ્ટિ કરે છે. શોષણ પ્રક્રિયા સ્યુડો-સેકન્ડ ઓર્ડરને અનુરૂપ છે અને 25 ° સે અને પીએચ 7 પર 31.61 મિલિગ્રામ જી -1 ની મહત્તમ શોષણ ક્ષમતાવાળા ફ્રોન્ડલિચ મોડેલ સાથે સારી કરારમાં છે. ડીસીને દૂર કરવા માટેની વાજબી પદ્ધતિની દરખાસ્ત કરવામાં આવી છે. આ ઉપરાંત, સતત છ પુનર્જીવન ચક્ર પછી આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટની ફરીથી ઉપયોગીતા 60% હતી.
પાણીની અછત અને પ્રદૂષણ હવે બધા દેશો માટે ગંભીર ખતરો છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, કોવિડ -19 રોગચાળો 1,2,3 દરમિયાન ઉત્પાદન અને વપરાશમાં વધારો થવાને કારણે જળ પ્રદૂષણ, ખાસ કરીને એન્ટિબાયોટિક પ્રદૂષણમાં વધારો થયો છે. તેથી, ગંદા પાણીમાં એન્ટિબાયોટિક્સને દૂર કરવા માટે અસરકારક તકનીકીનો વિકાસ એ એક તાત્કાલિક કાર્ય છે.
ટેટ્રાસાયક્લાઇન જૂથમાંથી પ્રતિરોધક અર્ધ-કૃત્રિમ એન્ટિબાયોટિક્સમાંનું એક ડોક્સીસાયક્લાઇન (ડીસી) 4,5 છે. એવું નોંધવામાં આવ્યું છે કે ભૂગર્ભજળ અને સપાટીના પાણીમાં ડીસી અવશેષો ચયાપચય કરી શકાતા નથી, ફક્ત 20-50% ચયાપચય થાય છે અને બાકીનાને પર્યાવરણમાં મુક્ત કરવામાં આવે છે, જેના કારણે ગંભીર પર્યાવરણીય અને આરોગ્ય સમસ્યાઓ છે.
નીચા સ્તરે ડીસીના સંપર્કમાં જળચર પ્રકાશસંશ્લેષણ સુક્ષ્મસજીવોને મારી શકે છે, એન્ટિમાઇક્રોબાયલ બેક્ટેરિયાના ફેલાવાને ધમકી આપી શકે છે અને એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રતિકાર વધી શકે છે, તેથી આ દૂષકને ગંદા પાણીમાંથી દૂર કરવું આવશ્યક છે. પાણીમાં ડીસીનું કુદરતી અધોગતિ એ ખૂબ ધીમી પ્રક્રિયા છે. ફિઝીકો-રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ જેમ કે ફોટોલિસિસ, બાયોડિગ્રેડેશન અને શોષણ ફક્ત ઓછી સાંદ્રતા પર અને ખૂબ નીચા દરે 7,8 પર અધોગતિ કરી શકે છે. જો કે, સૌથી આર્થિક, સરળ, પર્યાવરણને અનુકૂળ, હેન્ડલ કરવા માટે સરળ અને કાર્યક્ષમ પદ્ધતિ એસોર્શન 9,10 છે.
નેનો ઝીરો વેલેન્ટ આયર્ન (એનઝેડવીઆઈ) એ એક ખૂબ જ શક્તિશાળી સામગ્રી છે જે મેટ્રોનીડાઝોલ, ડાયઝેપામ, સિપ્રોફ્લોક્સાસીન, ક્લોરમ્ફેનિકોલ અને ટેટ્રાસાયક્લાઇન સહિતના પાણીમાંથી ઘણા એન્ટિબાયોટિક્સ દૂર કરી શકે છે. આ ક્ષમતા એનઝેડવીઆઈ પાસેના આશ્ચર્યજનક ગુણધર્મોને કારણે છે, જેમ કે ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયાશીલતા, વિશાળ સપાટી વિસ્તાર અને અસંખ્ય બાહ્ય બંધનકર્તા સાઇટ્સ 11. જો કે, વાન ડેર વેલ્સ દળો અને ઉચ્ચ ચુંબકીય ગુણધર્મોને કારણે એનઝેડવીઆઈ જલીય માધ્યમોમાં એકત્રીકરણની સંભાવના છે, જે એનઝેડવીઆઈ 10,12 ની પ્રતિક્રિયાશીલતાને અટકાવે છે તે ઓક્સાઇડ સ્તરોની રચનાને કારણે દૂષકોને દૂર કરવામાં તેની અસરકારકતાને ઘટાડે છે. એનઝેડવીઆઈ કણોના એકત્રીકરણને તેમની સપાટીને સર્ફેક્ટન્ટ્સ અને પોલિમરથી સુધારી શકાય છે અથવા તેમને અન્ય નેનોમેટ્રીયલ્સ સાથે કમ્પોઝિટ્સના રૂપમાં જોડીને, જે પર્યાવરણ 13,14 માં તેમની સ્થિરતામાં સુધારો કરવા માટે એક યોગ્ય અભિગમ સાબિત થયો છે.
ગ્રેફિન એ બે-પરિમાણીય કાર્બન નેનોમેટ્રીયલ છે જેમાં એસપી 2-હાઇબ્રીડાઇઝ્ડ કાર્બન અણુઓનો સમાવેશ છે જે મધપૂડો જાળીમાં ગોઠવાય છે. તેમાં સપાટી પર અકાર્બનિક નેનોપાર્ટિકલ્સને ટેકો આપવા માટે એક વિશાળ સપાટી ક્ષેત્ર, નોંધપાત્ર યાંત્રિક તાકાત, ઉત્તમ ઇલેક્ટ્રોકેટાલિટીક પ્રવૃત્તિ, ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા, ઝડપી ઇલેક્ટ્રોન ગતિશીલતા અને યોગ્ય વાહક સામગ્રી છે. મેટલ નેનોપાર્ટિકલ્સ અને ગ્રાફિનનું સંયોજન દરેક સામગ્રીના વ્યક્તિગત ફાયદાઓને મોટા પ્રમાણમાં ઓળંગી શકે છે અને, તેના શ્રેષ્ઠ શારીરિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોને કારણે, વધુ કાર્યક્ષમ જળ સારવાર 15 માટે નેનોપાર્ટિકલ્સનું શ્રેષ્ઠ વિતરણ પ્રદાન કરે છે.
પ્લાન્ટના અર્ક હાનિકારક રાસાયણિક ઘટાડવાના એજન્ટો માટે શ્રેષ્ઠ વિકલ્પ છે જે સામાન્ય રીતે ઘટાડેલા ગ્રાફિન ox કસાઈડ (આરજીઓ) અને એનઝેડવીઆઈના સંશ્લેષણમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે કારણ કે તે ઉપલબ્ધ છે, સસ્તું, એક-પગલું, પર્યાવરણીય રીતે સલામત છે, અને તેને ઘટાડતા એજન્ટો તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે. ફ્લેવોનોઇડ્સ અને ફિનોલિક સંયોજનોની જેમ સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે પણ કાર્ય કરે છે. તેથી, આ અભ્યાસમાં આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સના સંશ્લેષણ માટે રિપેરિંગ અને ક્લોઝિંગ એજન્ટ તરીકે એટ્રીપ્લેક્સ હલીમસ એલ. લીફના અર્કનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ફેમિલીથી એટ્રીલેક્સ હલીમસ અમરાન્થેસી એ નાઇટ્રોજન-પ્રેમાળ બારમાસી ઝાડવા છે જે વિશાળ ભૌગોલિક શ્રેણી 16 છે.
ઉપલબ્ધ સાહિત્ય અનુસાર, એટ્રિપ્લેક્સ હલીમસ (એ. હેલિમસ) નો ઉપયોગ પ્રથમ આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સને આર્થિક અને પર્યાવરણને અનુકૂળ સંશ્લેષણ પદ્ધતિ તરીકે બનાવવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. આમ, આ કાર્યના ઉદ્દેશ્યમાં ચાર ભાગોનો સમાવેશ થાય છે: (1) એ. હેલિમસ એક્વેટિક પર્ણ અર્કનો ઉપયોગ કરીને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ અને પેરેંટલ એનઝવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સના ફાયટોસિન્થેસિસ, (2) તેમના સફળ ફેબ્રિકેશનની પુષ્ટિ કરવા માટે બહુવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને ફાયટોસિન્થેસાઇઝ્ડ કમ્પોઝિટ્સનો લાક્ષણિકતા, (3) આરજીઓ અને એનઝવાયસીના સિનગ્રેસીના સિનેરેશનના સિનેરેસ્ટિક ઇફેક્ટનો અભ્યાસ કરે છે. વિવિધ પ્રતિક્રિયા પરિમાણો હેઠળ એન્ટિબાયોટિક્સ, શોષણ પ્રક્રિયાની શરતોને ize પ્ટિમાઇઝ કરો, ()) પ્રક્રિયા ચક્ર પછી વિવિધ સતત સારવારમાં સંયુક્ત સામગ્રીની તપાસ કરો.
ડોક્સીસાયક્લાઇન હાઇડ્રોક્લોરાઇડ (ડીસી, એમએમ = 480.90, કેમિકલ ફોર્મ્યુલા સી 22 એચ 24 એન 2 ઓ · એચસીએલ, 98%), આયર્ન ક્લોરાઇડ હેક્સાહાઇડ્રેટ (એફઇસીએલ 3.6 એચ 2 ઓ, 97%), સીગ્મા-એલ્ડ્રિચ, યુએસએ પાસેથી ખરીદેલ ગ્રેફાઇટ પાવડર. સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (એનએઓએચ, 97%), ઇથેનોલ (સી 2 એચ 5 ઓએચ, 99.9%) અને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ (એચસીએલ, 37%) યુએસએના મર્ક પાસેથી ખરીદવામાં આવ્યા હતા. એનએસીએલ, કેસીએલ, સીએસીએલ 2, એમએનસીએલ 2 અને એમજીસીએલ 2 ટિઆનજિન કોમિઓ કેમિકલ રીએજન્ટ કું. લિમિટેડ પાસેથી ખરીદવામાં આવ્યા હતા. બધા રીએજન્ટ્સ ઉચ્ચ વિશ્લેષણાત્મક શુદ્ધતાવાળા છે. બધા જલીય ઉકેલો તૈયાર કરવા માટે ડબલ-ડિસ્ટિલ્ડ પાણીનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.
એ. હલીમસના પ્રતિનિધિ નમુનાઓ નાઇલ ડેલ્ટામાં તેમના કુદરતી નિવાસસ્થાનમાંથી એકત્રિત કરવામાં આવ્યા છે અને ઇજિપ્તના ભૂમધ્ય દરિયાકાંઠે જમીન. લાગુ રાષ્ટ્રીય અને આંતરરાષ્ટ્રીય માર્ગદર્શિકા 17 અનુસાર છોડની સામગ્રી એકત્રિત કરવામાં આવી હતી. પ્રો. મનાલ ફાવઝીએ બલોસ 18 અનુસાર છોડના નમુનાઓની ઓળખ કરી છે, અને એલેક્ઝાન્ડ્રિયા યુનિવર્સિટીના પર્યાવરણીય વિજ્ .ાન વિભાગ, વૈજ્ .ાનિક હેતુઓ માટે અભ્યાસ કરેલા છોડની જાતિઓના સંગ્રહને અધિકૃત કરે છે. નમૂના વાઉચર્સ ટાંતા યુનિવર્સિટી હર્બેરિયમ (ટેને), વાઉચર્સ નંબર. 14 122–14 127, એક સાર્વજનિક હર્બેરિયમ જે જમા થયેલ સામગ્રીની provides ક્સેસ પ્રદાન કરે છે. આ ઉપરાંત, ધૂળ અથવા ગંદકી દૂર કરવા માટે, છોડના પાંદડાને નાના ટુકડાઓમાં કાપી નાખો, નળ અને નિસ્યંદિત પાણીથી 3 વખત કોગળા કરો, અને પછી 50 ° સે. છોડને કચડી નાખવામાં આવ્યો હતો, 5 ગ્રામ સરસ પાવડર 100 મિલી નિસ્યંદિત પાણીમાં ડૂબી ગયો હતો અને અર્ક મેળવવા માટે 20 મિનિટ માટે 70 ° સે તાપમાને હલાવવામાં આવ્યો હતો. બેસિલસ નિકોટિઆનાનો મેળવેલો અર્ક વોટમેન ફિલ્ટર પેપર દ્વારા ફિલ્ટર કરવામાં આવ્યો હતો અને વધુ ઉપયોગ માટે સ્વચ્છ અને વંધ્યીકૃત ટ્યુબમાં 4 ° સે પર સંગ્રહિત કરવામાં આવ્યો હતો.
આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, ગો ગ્રાફાઇટ પાવડરમાંથી સંશોધિત હમર્સ પદ્ધતિ દ્વારા બનાવવામાં આવ્યો હતો. 10 મિલિગ્રામ ગો પાવડર સોનીકેશન હેઠળ 30 મિનિટ માટે 50 મિલીલીટર ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીમાં વિખેરી નાખવામાં આવ્યો હતો, અને પછી 0.9 ગ્રામ FECL3 અને 2.9 ગ્રામ એનએએસી 60 મિનિટ માટે મિશ્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. 20 મીલી એટ્રિપ્લેક્સ પર્ણ અર્કને જગાડવો સાથે હલાવતા સોલ્યુશનમાં ઉમેરવામાં આવ્યો હતો અને 8 કલાક માટે 80 ડિગ્રી સે. પરિણામી બ્લેક સસ્પેન્શન ફિલ્ટર કરવામાં આવ્યું હતું. તૈયાર નેનોક omp મ્પોઝિટ્સને ઇથેનોલ અને બિડિસ્ટિલેટેડ પાણીથી ધોવાયા અને પછી 12 કલાક માટે 50 ડિગ્રી સે.
આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ અને એનઝેડવીઆઈ સંકુલના લીલા સંશ્લેષણના યોજનાકીય અને ડિજિટલ ફોટોગ્રાફ્સ અને એટ્રિપ્લેક્સ હલીમસ અર્કનો ઉપયોગ કરીને દૂષિત પાણીમાંથી ડીસી એન્ટિબાયોટિક્સને દૂર કરવા.
સંક્ષિપ્તમાં, ફિગ. 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, 0.05 મીટર ફે 3+ આયનો ધરાવતા આયર્ન ક્લોરાઇડ સોલ્યુશનના 10 મિલી, મધ્યમ હીટિંગ અને હલાવતા સાથે 60 મિનિટ માટે કડવી પર્ણ અર્કના સોલ્યુશનના 20 મિલીમાં ડ્રોપવાઇઝ ઉમેરવામાં આવ્યું હતું, અને તે પછી સોલ્યુશન 14,000 આરપીએમ (હર્મલ, 15,000 આરપીએમ અને ડિસ્ટ્રલ કણો સાથે, જે તે પછીના ડિસ્ટ્ર. 60 ° સે. રાતોરાત વેક્યૂમ પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીમાં.
પ્લાન્ટ-સિન્થેસાઇઝ્ડ આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ અને એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સ 200-800 એનએમની સ્કેનીંગ રેન્જમાં યુવી-દૃશ્યમાન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (ટી 70/ટી 80 સીરીઝ યુવી/વિઝ સ્પેક્ટ્રોફોટોમીટર્સ, પીજી ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ લિ., યુકે) દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવી હતી. આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ અને એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સના ટોપોગ્રાફી અને કદના વિતરણનું વિશ્લેષણ કરવા માટે, ટેમ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (જોએલ, જેઇએમ -2100 એફ, જાપાન, એક્સિલરેટીંગ વોલ્ટેજ 200 કેવી) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. પુન recovery પ્રાપ્તિ અને સ્થિરીકરણ પ્રક્રિયા માટે જવાબદાર છોડના અર્કમાં સામેલ થઈ શકે તેવા કાર્યાત્મક જૂથોનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, એફટી-આઇઆર સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી હાથ ધરવામાં આવી હતી (4000-600 સે.મી.-1 ની રેન્જમાં જેસ્કો સ્પેક્ટ્રોમીટર). આ ઉપરાંત, સિન્થેસાઇઝ્ડ નેનોમેટ્રીયલ્સના સપાટીના ચાર્જનો અભ્યાસ કરવા માટે ઝેટા સંભવિત વિશ્લેષક (ઝેટેઝાઇઝર નેનો ઝેડએસ માલવર) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. પાઉડર નેનોમેટ્રીયલ્સના એક્સ-રે ડિફરક્શન માપન માટે, એક એક્સ-રે ડિફેક્ટોમીટર (એક્સ'પર્ટ પ્રો, નેધરલેન્ડ્સ) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જે વર્તમાન (40 મા) પર કાર્યરત હતો, 2θ થી 20 ° થી 80 ° અને ક્યુકા 1 કિરણોત્સર્ગ (\ (\ લેમ્બડા એઓ) ની રેન્જમાં વોલ્ટેજ (45 કેવી). Energy ર્જા વિખેરી નાખતી એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રોમીટર (ઇડીએક્સ) (મોડેલ જેઇઓએલ જેએસએમ-આઇટી 100) એલિમેન્ટલ કમ્પોઝિશનનો અભ્યાસ કરવા માટે જવાબદાર હતી જ્યારે એક્સપીએસ પર -10 થી 1350 ઇવી સુધીના અલ કે- α મોનોક્રોમેટિક એક્સ-રે એકત્રિત કરે છે, સ્પોટ સાઇઝ 400 μm કે-આલ્ફા (થર્મો ફિશર સાયન્ટિફિક, યુએસએ) એ 200 સ્પેક્ટ્રમ છે. પાવડર નમૂના નમૂના ધારક પર દબાવવામાં આવે છે, જે વેક્યુમ ચેમ્બરમાં મૂકવામાં આવે છે. બંધનકર્તા energy ર્જા નક્કી કરવા માટે સી 1 એસ સ્પેક્ટ્રમનો ઉપયોગ 284.58 ઇવી પર સંદર્ભ તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો.
જલીય ઉકેલોમાંથી ડોક્સીસાયક્લાઇન (ડીસી) ને દૂર કરવામાં સિન્થેસાઇઝ્ડ આરજીઓ/એનઝેડવી નેનોકોમ્પોસાઇટ્સની અસરકારકતાની ચકાસણી કરવા માટે શોષણ પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. ડીસી સ્ટોક સોલ્યુશન (1000 પીપીએમ) ને દ્વિભાજિત પાણીથી પાતળા કરીને 298 કે. પર 200 આરપીએમની ધ્રુજારીની ગતિએ 25 એમએલ એર્લેનમેયર ફ્લાસ્કમાં શોષણ પ્રયોગો કરવામાં આવ્યા હતા. શોષણ કાર્યક્ષમતા પર આરજીઓ/એનએસવીઆઈ ડોઝની અસરની આકારણી કરવા માટે, ડીસી સોલ્યુશનના 20 મિલીલીટરમાં વિવિધ વજન (0.01–0.07 ગ્રામ) ના નેનોક omp મ્પોઝિટ્સ ઉમેરવામાં આવ્યા હતા. ગતિવિશેષો અને or સોર્સપ્શન આઇસોથર્મ્સનો અભ્યાસ કરવા માટે, પ્રારંભિક સાંદ્રતા (25-100 મિલિગ્રામ એલ - 1) સાથે સીડીના જલીય દ્રાવણમાં 0.05 ગ્રામને ડૂબી ગયો હતો. ડીસીને દૂર કરવા પર પીએચની અસરનો અભ્યાસ પીએચ (3-111) પર કરવામાં આવ્યો હતો અને 25 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર 50 મિલિગ્રામ એલ -1 ની પ્રારંભિક સાંદ્રતા. એચસીએલ અથવા એનએઓએચ સોલ્યુશનની થોડી માત્રા (ક્રિસન પીએચ મીટર, પીએચ મીટર, પીએચ 25) ઉમેરીને સિસ્ટમના પીએચને સમાયોજિત કરો. આ ઉપરાંત, 25-55 ° સે ની રેન્જમાં શોષણ પ્રયોગો પર પ્રતિક્રિયા તાપમાનના પ્રભાવની તપાસ કરવામાં આવી હતી. શોષણ પ્રક્રિયા પર આયનીય તાકાતની અસરનો અભ્યાસ 50 મિલિગ્રામ એલ - 1, પીએચ 3 અને 7), 25 ° સે, અને 0.05 ગ્રામની or ર્ડોબન્ટ ડોઝની ડીસીની પ્રારંભિક સાંદ્રતા પર એનએસીએલ (0.01–4 મોલ એલ - 1) ની વિવિધ સાંદ્રતા ઉમેરીને અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. 270 અને 350 એનએમની 1.0 સે.મી. પાથ લંબાઈ ક્વાર્ટઝ ક્વાર્ટઝથી સજ્જ ડ્યુઅલ બીમ યુવી-વિઝ સ્પેક્ટ્રોફોટોમીટર (ટી 70/ટી 80 સિરીઝ, પીજી ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ લિમિટેડ, યુકે) નો ઉપયોગ કરીને બિન-એડ્સર્બડ ડીસીનું શોષણ માપવામાં આવ્યું હતું. ડીસી એન્ટિબાયોટિક્સ (આર%; એક. 2 (મિલિગ્રામ/જી) નીચેના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવ્યા હતા.
જ્યાં %આર ડીસી દૂર કરવાની ક્ષમતા ( %) છે, સીઓ એ સમય 0 પર પ્રારંભિક ડીસી સાંદ્રતા છે, અને સી એ સમયે ડીસી સાંદ્રતા છે, અનુક્રમે ટી (એમજી એલ -1).
જ્યાં QE એ એડસોર્બન્ટ (એમજી જી -1) ના એકમ સમૂહ દીઠ ડીસી શોષિતની માત્રા છે, સીઓ અને સીઇ એ શૂન્ય સમયે અને સંતુલન પર અનુક્રમે (એમજી એલ -1), વી એ સોલ્યુશન વોલ્યુમ (એલ) છે, અને એમ એ શોષણ સમૂહ રીએજન્ટ (જી) છે.
SEM છબીઓ (ફિગ. 2 એ - સે) ગોળાકાર આયર્ન નેનોપાર્ટિકલ્સ સાથે આરજીઓ/એનઝવીઆઈ કમ્પોઝિટની લેમેલર મોર્ફોલોજી બતાવે છે, જે તેની સપાટી પર સમાનરૂપે વિખેરી નાખે છે, જે આરજીઓ સપાટી પર એનઝેડવીઆઈ એનપીના સફળ જોડાણ સૂચવે છે. આ ઉપરાંત, આરજીઓ પર્ણમાં કેટલીક કરચલીઓ છે, જે એ. હેલિમસ જી.ઓ.ની પુન oration સ્થાપના સાથે એક સાથે ઓક્સિજન ધરાવતા જૂથોને દૂર કરવાની પુષ્ટિ કરે છે. આ મોટી કરચલીઓ આયર્ન એનપીએસના સક્રિય લોડિંગ માટેની સાઇટ્સ તરીકે કાર્ય કરે છે. એનઝેડવીઆઈ છબીઓ (ફિગ. 2 ડી-એફ) એ બતાવ્યું કે ગોળાકાર આયર્ન એનપી ખૂબ વેરવિખેર હતા અને તે એકંદર નહોતા, જે છોડના અર્કના વનસ્પતિ ઘટકોના કોટિંગ પ્રકૃતિને કારણે છે. કણોનું કદ 15-26 એનએમની અંદર બદલાય છે. જો કે, કેટલાક પ્રદેશોમાં બલ્જેસ અને પોલાણની રચના સાથે મેસોપ્રોર મોર્ફોલોજી હોય છે, જે એનઝેડવીઆઈની ઉચ્ચ અસરકારક શોષણ ક્ષમતા પ્રદાન કરી શકે છે, કારણ કે તેઓ એનઝેડવીઆઈની સપાટી પર ડીસી પરમાણુઓને ફસાવાની સંભાવનાને વધારી શકે છે. જ્યારે રોઝા દમાસ્કસ અર્કનો ઉપયોગ એનઝેડવીઆઈના સંશ્લેષણ માટે કરવામાં આવ્યો હતો, ત્યારે પ્રાપ્ત એનપી અસામાન્ય હતા, વ o ઇડ્સ અને વિવિધ આકારો સાથે, જેણે સીઆર (VI) ની શોષણમાં તેમની કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો કર્યો હતો અને પ્રતિક્રિયા સમય 23 માં વધારો કર્યો હતો. પરિણામો ઓક અને શેતૂરના પાંદડાથી સંશ્લેષિત એનઝેડવીઆઈ સાથે સુસંગત છે, જે સ્પષ્ટ રીતે એકત્રીકરણ વિના વિવિધ નેનોમીટર કદવાળા મુખ્યત્વે ગોળાકાર નેનોપાર્ટિકલ્સ છે.
આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ (એસી), એનઝવીઆઈ (ડી, ઇ) કમ્પોઝિટ્સ અને એનઝેડવી/આરજીઓ (જી) અને એનઝેડવી (એચ) કમ્પોઝિટ્સના ઇડીએક્સ પેટર્નની એસઇએમ છબીઓ.
પ્લાન્ટ-સિન્થેસાઇઝ્ડ આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ અને એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સની મૂળભૂત રચનાનો અભ્યાસ ઇડીએક્સ (ફિગ. 2 જી, એચ) નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યો હતો. અધ્યયનો દર્શાવે છે કે એનઝેડવીઆઈ કાર્બન (માસ દ્વારા 38.29%), ઓક્સિજન (માસ દ્વારા 47.41%) અને આયર્ન (માસ દ્વારા 11.84%) બનેલું છે, પરંતુ ફોસ્ફરસ 24 જેવા અન્ય તત્વો પણ હાજર છે, જે છોડના અર્કમાંથી મેળવી શકાય છે. આ ઉપરાંત, કાર્બન અને ઓક્સિજનની percentage ંચી ટકાવારી એ સબસર્ફેસ એનઝેડવીઆઈ નમૂનાઓમાં છોડના અર્કમાંથી ફાયટોકેમિકલ્સની હાજરીને કારણે છે. આ તત્વો સમાનરૂપે આરજીઓ પર વિતરિત કરવામાં આવે છે પરંતુ વિવિધ ગુણોત્તરમાં: સી (39.16 ડબ્લ્યુટી %), ઓ (46.98 ડબ્લ્યુટી %) અને ફે (10.99 ડબલ્યુટી %), ઇડીએક્સ આરજીઓ/એનઝેડવી પણ એસ જેવા અન્ય તત્વોની હાજરી બતાવે છે, જે છોડના અર્ક સાથે સંકળાયેલ હોઈ શકે છે, તેનો ઉપયોગ થાય છે. વર્તમાન સી: એ. હેલિમસનો ઉપયોગ કરીને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટમાં ઓ રેશિયો અને આયર્ન સામગ્રી, નીલગિરી પાંદડાના અર્કનો ઉપયોગ કરતા વધુ સારી છે, કારણ કે તે સી (23.44 ડબલ્યુટી.%), ઓ (68.29 ડબલ્યુટી.%) અને ફે (8.27 ડબલ્યુ.%) ની રચના દર્શાવે છે. ડબલ્યુટી %) 25. નાતાઆ એટ અલ., 2022 એ ઓક અને શેતૂરના પાંદડામાંથી સંશ્લેષણ એનઝેડવીઆઈની સમાન મૂળભૂત રચનાની જાણ કરી અને પુષ્ટિ આપી કે પાંદડા અર્કમાં સમાવિષ્ટ પોલિફેનોલ જૂથો અને અન્ય પરમાણુઓ ઘટાડો પ્રક્રિયા માટે જવાબદાર છે.
છોડમાં સંશ્લેષિત એનઝેડવીઆઈની મોર્ફોલોજી (ફિગ. એસ 2 એ, બી) ગોળાકાર અને આંશિક અનિયમિત હતી, સરેરાશ કણ કદ 23.09 ± 3.54 એનએમ સાથે, જોકે વેન ડર વાલ્સના દળો અને ફેરોમેગ્નેટિઝમના કારણે સાંકળ એકંદર જોવા મળી હતી. આ મુખ્યત્વે દાણાદાર અને ગોળાકાર કણ આકાર SEM પરિણામો સાથે સારા કરારમાં છે. સમાન નિરીક્ષણ અબ્દેલ્ફટાહ એટ અલ દ્વારા મળ્યું. 2021 માં જ્યારે કેસ્ટર બીન પર્ણ અર્કનો ઉપયોગ એનઝેડવીઆઈ 11 ના સંશ્લેષણમાં કરવામાં આવ્યો હતો. એનઝેડવીઆઈમાં ઘટાડનારા એજન્ટ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા રુએલાસ ટ્યુબરસા પર્ણ અર્ક એનપીમાં પણ 20 થી 40 એનએમ 26 ના વ્યાસનો ગોળાકાર આકાર હોય છે.
હાઇબ્રિડ આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ ટેમ છબીઓ (ફિગ. એસ 2 સી-ડી) એ બતાવ્યું કે આરજીઓ એ એક મૂળભૂત વિમાન છે જેમાં સીમાંત ગણો અને કરચલીઓ છે જે એનઝેડવીઆઈ એનપીએસ માટે બહુવિધ લોડિંગ સાઇટ્સ પ્રદાન કરે છે; આ લેમેલર મોર્ફોલોજી પણ આરજીઓના સફળ બનાવટની પુષ્ટિ કરે છે. આ ઉપરાંત, એનઝેડવીઆઈ એનપીમાં કણોના કદ સાથે ગોળાકાર આકાર હોય છે. નીલગિરી પાંદડાના અર્કનો ઉપયોગ ફે એનપીએસ/આરજીઓ સંશ્લેષણ માટે કરવામાં આવ્યો હતો; TEM ના પરિણામોએ પણ પુષ્ટિ આપી કે આરજીઓ સ્તરમાં કરચલીઓ શુદ્ધ ફે એનપીએસ કરતા વધુ ફે એનપીએસના ફેલાવોમાં સુધારો કરે છે અને કમ્પોઝિટ્સની પ્રતિક્રિયાશીલતામાં વધારો થયો છે. સમાન પરિણામો બગરી એટ અલ દ્વારા મેળવવામાં આવ્યા હતા. 28 જ્યારે આશરે 17.70 એનએમના સરેરાશ આયર્ન નેનોપાર્ટિકલ કદ સાથે અલ્ટ્રાસોનિક તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને સંયુક્ત બનાવ્યું હતું.
એ. હલીમસ, એનઝવી, ગો, આરજીઓ અને આરજીઓ/એનઝવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સનો એફટીઆઇઆર સ્પેક્ટ્રા અંજીરમાં બતાવવામાં આવ્યો છે. 3 એ. એ. હેલિમસના પાંદડામાં સપાટીના કાર્યાત્મક જૂથોની હાજરી 3336 સે.મી.-1 પર દેખાય છે, જે પોલિફેનોલ્સને અનુરૂપ છે, અને 1244 સે.મી.-1, જે પ્રોટીન દ્વારા ઉત્પાદિત કાર્બોનીલ જૂથોને અનુરૂપ છે. અન્ય જૂથો જેમ કે 2918 સે.મી.-1, અલ્કેનેસ, 1647 સે.મી.-1 પર એલ્કેન્સ અને 1030 સે.મી.-1 પર સહ-સીઓ એક્સ્ટેંશન પણ અવલોકન કરવામાં આવ્યું છે, જે પ્લાન્ટના ઘટકોની હાજરી સૂચવે છે જે સીલિંગ એજન્ટો તરીકે કાર્ય કરે છે અને ફે 2+ થી ફે 0 થી પુન recovery પ્રાપ્તિ માટે જવાબદાર છે અને આરજીઓ 29 પર જાય છે. સામાન્ય રીતે, એનઝેડવીઆઈ સ્પેક્ટ્રા કડવી શર્કરા જેવા જ શોષણ શિખરો બતાવે છે, પરંતુ થોડી સ્થાનાંતરિત સ્થિતિ સાથે. ઓએચ સ્ટ્રેચિંગ સ્પંદનો (ફિનોલ્સ) સાથે સંકળાયેલ 3244 સે.મી.-1 પર એક તીવ્ર બેન્ડ દેખાય છે, 1615 ની ટોચ સી = સીને અનુરૂપ છે, અને 1546 અને 1011 સે.મી. -1 ના બેન્ડ્સ સી = ઓ (પોલિફેનોલ્સ અને ફ્લેવોનોઇડ્સ) ના સીએન-ગ્રુપ્સ અને એલિપેટિક એમાઇન્સના સીએન-ગ્રુપ્સને કારણે arise ભી થાય છે. અનુક્રમે 13. ગોનો એફટીઆઈઆર સ્પેક્ટ્રમ ઘણા ઉચ્ચ-તીવ્રતાવાળા ઓક્સિજન ધરાવતા જૂથોની હાજરી બતાવે છે, જેમાં 1041 સે.મી.-1 પર એલ્કોક્સી (સીઓ) સ્ટ્રેચિંગ બેન્ડ, ઇપોક્રીસ (સીઓ) 1291 સે.મી.-1, સી = ઓ સ્ટ્રેચ પર સ્ટ્રેચિંગ બેન્ડનો સમાવેશ થાય છે. 1619 સે.મી.-1 પર સી = સી સ્ટ્રેચિંગ સ્પંદનોનો બેન્ડ, 1708 સે.મી.-1 પરનો બેન્ડ અને 84 338484 સે.મી.-1 પર ઓએચ ગ્રુપ સ્ટ્રેચિંગ સ્પંદનોનો બ્રોડ બેન્ડ દેખાયો, જે સુધારેલી હમર્સ પદ્ધતિ દ્વારા પુષ્ટિ મળી છે, જે ગ્રેફાઇટ પ્રક્રિયાને સફળતાપૂર્વક ઓક્સિડાઇઝ કરે છે. આર.જી.ઓ. અને આર.જી.ઓ./એન.ઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સની તુલના જી.ઓ. સ્પેક્ટ્રા સાથે કરો ત્યારે, કેટલાક ઓક્સિજન ધરાવતા જૂથોની તીવ્રતા, જેમ કે 3270 સે.મી.-1 પર, નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડો થયો છે, જ્યારે અન્ય, જેમ કે સી = ઓ જેવા 1729 સે.મી.-1, સંપૂર્ણપણે ઘટાડવામાં આવે છે. અદૃશ્ય થઈ, એ. હેલિમસ અર્ક દ્વારા GO માં ઓક્સિજન ધરાવતા કાર્યાત્મક જૂથોને સફળ દૂર કરવા સૂચવે છે. સી = સી તણાવ પર આરજીઓની નવી તીક્ષ્ણ લાક્ષણિકતા શિખરો 1560 અને 1405 સે.મી.-1 ની આસપાસ જોવા મળે છે, જે આરજીઓ પર જાઓ ઘટાડાની પુષ્ટિ કરે છે. 1043 થી 1015 સે.મી.-1 અને 982 થી 918 સે.મી.-1 સુધીની ભિન્નતા જોવા મળી હતી, સંભવત plan છોડની સામગ્રી 31,32 ના સમાવેશને કારણે. વેંગ એટ અલ., 2018 માં પણ જી.ઓ. માં ઓક્સિજનયુક્ત કાર્યાત્મક જૂથોનું નોંધપાત્ર ધ્યાન અવલોકન કરવામાં આવ્યું હતું, બાયોરેડક્શન દ્વારા આરજીઓની સફળ રચનાની પુષ્ટિ કરી હતી, કારણ કે નીલગિરી પાંદડા અર્ક, જેનો ઉપયોગ ઘટાડેલા આયર્ન ગ્રાફિન ox કસાઈડ કમ્પોઝિટ્સના સંશ્લેષણ માટે કરવામાં આવ્યો હતો, તે છોડના ઘટક કાર્યાત્મક જૂથોની નજીકના એફટીઆઈઆર સ્પેક્ટ્રા દર્શાવે છે. 33.
એ. ગેલિયમ, એનઝવી, આરજીઓ, ગો, સંયુક્ત આરજીઓ/એનઝવીઆઈ (એ) નો એફટીઆઇઆર સ્પેક્ટ્રમ. રોન્ટજેનોગ્રામ કમ્પોઝિટ્સ આરજીઓ, જીઓ, એનઝવીઆઈ અને આરજીઓ/એનઝવીઆઈ (બી).
આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ અને એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સની રચના મોટા પ્રમાણમાં એક્સ-રે ડિફરક્શન પેટર્ન (ફિગ. 3 બી) દ્વારા પુષ્ટિ મળી હતી. 2ɵ 44.5 ° પર ઉચ્ચ-તીવ્રતા ફે 0 શિખર જોવા મળી હતી, જે અનુક્રમણિકા (110) (જેસીપીડીએસ નંબર. 06–0696) 11 ને અનુરૂપ છે. (1૧૧) વિમાનના .1 35.૧ at ની બીજી શિખર મેગ્નેટાઇટ ફે 3 ઓ 4 ને આભારી છે, 63.2 ° (440) વિમાનના મિલર ઇન્ડેક્સ સાથે સંકળાયેલ હોઈ શકે છે કારણ કે ϒ-FOOH (JCPDS નંબર. 17-0536) 34 ની હાજરીને કારણે. જી.ઓ.ની એક્સ-રે પેટર્ન 2ɵ 10.3 at પર તીવ્ર શિખર અને 21.1 at પરનો બીજો શિખર બતાવે છે, જે ગ્રાફાઇટનું સંપૂર્ણ એક્સ્ફોલિયેશન સૂચવે છે અને GO35 ની સપાટી પર ઓક્સિજન ધરાવતા જૂથોની હાજરીને પ્રકાશિત કરે છે. આરજીઓ અને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈના સંયુક્ત દાખલાઓએ આરજીઓ અને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સ માટે અનુક્રમે 2ɵ 22.17 અને 24.7 at પર લાક્ષણિકતા જી.ઓ. શિખરો અને બ્રોડ આરજીઓ શિખરોની રચના નોંધ્યું છે, જેણે છોડના અર્ક દ્વારા ગોની સફળ પુન recovery પ્રાપ્તિની પુષ્ટિ કરી છે. જો કે, સંયુક્ત આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ પેટર્નમાં, ફે 0 (110) અને બીસીસી ફે 0 (200) ના જાળી વિમાન સાથે સંકળાયેલ વધારાના શિખરો અનુક્રમે 44.9 \ (^\ સર્ક \) અને 65.22 \ (\ \ સર \) પર જોવા મળ્યા હતા.
ઝેટા સંભવિત એ કણની સપાટી સાથે જોડાયેલ આયનીય સ્તર અને જલીય દ્રાવણ વચ્ચેની સંભાવના છે જે સામગ્રીના ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ગુણધર્મોને નિર્ધારિત કરે છે અને તેની સ્થિરતા 37 ને માપે છે. પ્લાન્ટ -સિન્થેસાઇઝ્ડ એનઝેડવીઆઈ, જીઓ, અને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સના ઝેટા સંભવિત વિશ્લેષણમાં આકૃતિ એસ 1 એ -સીમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, અનુક્રમે -20.8, -22, અને -27.4 એમવીના નકારાત્મક ચાર્જની હાજરીને કારણે તેમની સ્થિરતા દર્શાવવામાં આવી છે. . આવા પરિણામો ઘણા અહેવાલો સાથે સુસંગત છે જેમાં ઉલ્લેખ છે કે ઝેટા સંભવિત મૂલ્યોવાળા કણો ધરાવતા ઉકેલો -25 એમવી કરતા ઓછા સામાન્ય રીતે આ કણો વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક રિપ્લેશનને કારણે ઉચ્ચ ડિગ્રી સ્થિરતા દર્શાવે છે. આરજીઓ અને એનઝેડવીઆઈનું સંયોજન સંયુક્તને વધુ નકારાત્મક ચાર્જ પ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપે છે અને તેથી તે એકલા અથવા એનઝેડવીઆઈ કરતા વધારે સ્થિરતા ધરાવે છે. તેથી, ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક રિપ્લેશનની ઘટના સ્થિર આરજીઓ/એનઝેડવી 39 કમ્પોઝિટ્સની રચના તરફ દોરી જશે. જી.ઓ.ની નકારાત્મક સપાટી તેને એકત્રીકરણ વિના જલીય માધ્યમમાં સમાનરૂપે વિખેરવાની મંજૂરી આપે છે, જે એનઝેડવીઆઈ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ બનાવે છે. નકારાત્મક ચાર્જ કડવો તરબૂચ અર્કમાં વિવિધ કાર્યાત્મક જૂથોની હાજરી સાથે સંકળાયેલ હોઈ શકે છે, જે અનુક્રમે આરજીઓ અને એનઝેડવીઆઈ, અને આરજીઓ/એનઝેડવી સંકુલની રચના કરવા માટે જીઓ અને આયર્ન પુરોગામી અને છોડના અર્ક વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પુષ્ટિ કરે છે. આ છોડના સંયોજનો કેપીંગ એજન્ટો તરીકે પણ કાર્ય કરી શકે છે, કારણ કે તેઓ પરિણામી નેનોપાર્ટિકલ્સના એકત્રીકરણને અટકાવે છે અને તેથી તેમની સ્થિરતા 40 વધે છે.
એનઝેડવીઆઈ અને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સની મૂળભૂત રચના અને વેલેન્સ સ્ટેટ્સ એક્સપીએસ (ફિગ. 4) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવી હતી. એકંદરે એક્સપીએસ અધ્યયન દર્શાવે છે કે આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ સંયુક્ત મુખ્યત્વે ઇડીએસ મેપિંગ (ફિગ. 4 એફ - એચ) સાથે સુસંગત તત્વો સી, ઓ અને ફેથી બનેલું છે. સી 1 એસ સ્પેક્ટ્રમમાં અનુક્રમે સીસી, સીઓ અને સી = ઓનું પ્રતિનિધિત્વ કરતી 284.59 ઇવી, 286.21 ઇવી અને 288.21 ઇવી પર ત્રણ શિખરો હોય છે. ઓ 1 એસ સ્પેક્ટ્રમ ત્રણ શિખરોમાં વહેંચવામાં આવ્યો હતો, જેમાં 531.17 ઇવી, 532.97 ઇવી, અને 535.45 ઇવીનો સમાવેશ થાય છે, જે અનુક્રમે ઓ = સીઓ, સીઓ, અને કોઈ જૂથોને સોંપવામાં આવ્યા હતા. જો કે, 710.43, 714.57 અને 724.79 ઇવી પર અનુક્રમે ફે 2p3/2, ફે+3 અને ફે પી 1/2 નો સંદર્ભ લો. એનઝેડવીઆઈ (ફિગ. 4 સી-ઇ) ના એક્સપીએસ સ્પેક્ટ્રાએ તત્વો સી, ઓ અને ફે માટે શિખરો બતાવ્યા. 284.77, 286.25 અને 287.62 ઇવી પર શિખરો આયર્ન-કાર્બન એલોયની હાજરીની પુષ્ટિ કરે છે, કારણ કે તેઓ અનુક્રમે સીસી, સી-ઓએચ અને સીઓનો સંદર્ભ આપે છે. ઓ 1 એસ સ્પેક્ટ્રમ ત્રણ શિખરો સી - ઓ/આયર્ન કાર્બોનેટ (531.19 ઇવી), હાઇડ્રોક્સિલ રેડિકલ (532.4 ઇવી) અને ઓ - સી = ઓ (533.47 ઇવી) ને અનુરૂપ છે. 719.6 ની ટોચ ફે 0 ને આભારી છે, જ્યારે એફઓએચઓએચ 717.3 અને 723.7 ઇવી પર શિખરો બતાવે છે, વધુમાં, 725.8 ઇવીનો શિખરો ફે 2 ઓ 342.43 ની હાજરી સૂચવે છે.
અનુક્રમે એનઝેડવીઆઈ અને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સના એક્સપીએસ અભ્યાસ (એ, બી). એનઝેડવીઆઈ સી 1 એસ (સી), ફે 2 પી (ડી), અને ઓ 1 (ઇ) અને આરજીઓ/એનઝવીઆઈ સી 1 એસ (એફ), ફે 2 પી (જી), ઓ 1 એસ (એચ) સંયુક્તનો સંપૂર્ણ સ્પેક્ટ્રા.
એન 2 શોષણ/ડિસોર્પ્શન ઇસોથર્મ (ફિગ. 5 એ, બી) બતાવે છે કે એનઝેડવી અને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ પ્રકાર II ના છે. આ ઉપરાંત, એનઝેડવીઆઈનું વિશિષ્ટ સપાટી ક્ષેત્ર (એસબીઇટી) 47.4549 થી વધીને આરજીઓ સાથે બ્લાઇંડિંગ પછી 152.52 એમ 2/જી થયું છે. આ પરિણામ આરજીઓ બ્લાઇંડિંગ પછી એનઝેડવીઆઈના ચુંબકીય ગુણધર્મોના ઘટાડા દ્વારા સમજાવી શકાય છે, ત્યાં કણ એકત્રીકરણને ઘટાડે છે અને કમ્પોઝિટ્સના સપાટીના ક્ષેત્રમાં વધારો કરે છે. આ ઉપરાંત, ફિગ .5 સીમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટનું છિદ્ર વોલ્યુમ (8.94 એનએમ) મૂળ એનઝેડવીઆઈ (2.873 એનએમ) કરતા વધારે છે. આ પરિણામ અલ-મોનામ એટ અલ સાથે કરારમાં છે. 45.
આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સ અને પ્રારંભિક સાંદ્રતાના વધારાના આધારે મૂળ એનઝેડવીઆઈ વચ્ચે ડીસીને દૂર કરવા માટે or સોર્સપ્શન ક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, વિવિધ પ્રારંભિક સાંદ્રતામાં ડીસીમાં દરેક એડ્સોર્બન્ટ (0.05 ગ્રામ) ની સતત માત્રા ઉમેરીને સરખામણી કરવામાં આવી હતી. તપાસ સોલ્યુશન [25]. –100 મિલિગ્રામ એલ - 1] 25 ° સે. પરિણામો દર્શાવે છે કે આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટની દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા (94.6%) નીચી સાંદ્રતા (25 મિલિગ્રામ એલ -1) પર મૂળ એનઝેડવીઆઈ (90%) કરતા વધારે હતી. જો કે, જ્યારે પ્રારંભિક સાંદ્રતા 100 મિલિગ્રામ એલ -1 કરવામાં આવી હતી, ત્યારે આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ અને પેરેંટલ એનઝેડવીઆઈની દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા અનુક્રમે 70% અને 65% થઈ ગઈ છે (આકૃતિ 6 એ), જે ઓછી સક્રિય સાઇટ્સ અને એનઝેડવીઆઈ કણોના અધોગતિને કારણે હોઈ શકે છે. તેનાથી .લટું, આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈએ ડીસી દૂર કરવાની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા બતાવી, જે આરજીઓ અને એનઝેડવીઆઈ વચ્ચેના સિનર્જીસ્ટિક અસરને કારણે હોઈ શકે છે, જેમાં or સોર્સપ્શન માટે ઉપલબ્ધ સ્થિર સક્રિય સાઇટ્સ ઘણી વધારે છે, અને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈના કિસ્સામાં, વધુ ડીસી અખંડ એનઝેડવીઆઈ કરતા શોષણ કરી શકાય છે. આ ઉપરાંત, ફિગ માં. 6 બી બતાવે છે કે આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ અને એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સની શોષણ ક્ષમતા અનુક્રમે 9.4 મિલિગ્રામ/જી અને 9 મિલિગ્રામ/જી સુધી વધીને 25-100 મિલિગ્રામ/એલથી પ્રારંભિક સાંદ્રતામાં વધારો સાથે. -1.1 થી 28.73 મિલિગ્રામ જી -1. તેથી, ડીસી દૂર કરવાનો દર પ્રારંભિક ડીસી સાંદ્રતા સાથે નકારાત્મક રીતે સંકળાયેલ હતો, જે સોલ્યુશનમાં ડીસીને or સોર્સપ્શન અને દૂર કરવા માટે દરેક શોષક દ્વારા સપોર્ટેડ પ્રતિક્રિયા કેન્દ્રોની મર્યાદિત સંખ્યાને કારણે હતો. આમ, આ પરિણામો પરથી નિષ્કર્ષ કા .ી શકાય છે કે આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સમાં શોષણ અને ઘટાડાની efficiency ંચી કાર્યક્ષમતા છે, અને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈની રચનામાં આરજીઓ બંનેને or સોર્સબન્ટ અને વાહક સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે.
આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ અને એનઝેડવીઆઈ સંયુક્ત માટે દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા અને ડીસી or સોર્સપ્શન ક્ષમતા (એ, બી) [સીઓ = 25 મિલિગ્રામ એલ -1–100 મિલિગ્રામ એલ -1, ટી = 25 ° સે, ડોઝ = 0.05 જી], પીએચ હતી. આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સ (સી) [સીઓ = 50 મિલિગ્રામ એલ - 1, પીએચ = 3–11, ટી = 25 ° સે, ડોઝ = 0.05 ગ્રામ] પર or સોર્સપ્શન ક્ષમતા અને ડીસી દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા.
સોલ્યુશન પીએચ એ or સોર્સપ્શન પ્રક્રિયાઓના અધ્યયનમાં એક નિર્ણાયક પરિબળ છે, કારણ કે તે આયનીકરણ, સ્પષ્ટીકરણ અને or સોર્સેન્ટના આયનીકરણની ડિગ્રીને અસર કરે છે. આ પ્રયોગ 25 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો જેમાં પીએચ રેન્જ (3-111) માં સતત or સોર્સબન્ટ ડોઝ (0.05 ગ્રામ) અને 50 મિલિગ્રામ એલ -1 ની પ્રારંભિક સાંદ્રતા સાથે હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો. એક સાહિત્યિક સમીક્ષા 46 મુજબ, ડીસી એ વિવિધ પીએચ સ્તરો પર ઘણા આયનીઝેબલ ફંક્શનલ જૂથો (ફિનોલ્સ, એમિનો જૂથો, આલ્કોહોલ) સાથેનું એક એમ્ફીફિલિક પરમાણુ છે. પરિણામે, ડીસીના વિવિધ કાર્યો અને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટની સપાટી પર સંબંધિત રચનાઓ ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિકલી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે અને કેશન્સ, ઝ્વિટ્રેઅન્સ અને એનિઓન્સ તરીકે અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે, ડીસી પરમાણુ પીએચ <3.3, ઝ્વિટિટોનિક (ડીસીએચ 20) 3.3 <પીએચ <7.7 અને ડીસી 2 પર કેટેનિક (ડીસીએચ 3+) તરીકે અસ્તિત્વમાં છે. પરિણામે, ડીસીના વિવિધ કાર્યો અને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટની સપાટી પર સંબંધિત રચનાઓ ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિકલી સંપર્ક કરી શકે છે અને કેશન્સ, ઝ્વિટ્રેઅન્સ અને એનિઓન્સ તરીકે અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે, ડીસી પરમાણુ પીએચ <3.3, ઝ્વિટિટોનિક (ડીસીએચ 20) 3.3 <પીએચ <7.7 અને ડીસીસી 2 પર કેશનિક (ડીસીએચ 3+) તરીકે અસ્તિત્વમાં છે. . ц а вествовать в в виде к в виде к а в атионов, цвитер--онов и а а а а в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в вક્કાળ, катиона (dch3+) при рн <3,3, цвитер-ионый (DCH20) 3,3 <PH <7,7 и а а и и и и и и и и иાળ DC2-) п PH 7,7. પરિણામે, ડીસીના વિવિધ કાર્યો અને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટની સપાટી પર સંબંધિત રચનાઓ ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિકલી સંપર્ક કરી શકે છે અને કેશન્સ, ઝ્વિટ્રેઅન્સ અને ions નોના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે; ડીસી પરમાણુ પીએચ <3.3 પર કેટેશન (ડીસીએચ 3+) તરીકે અસ્તિત્વમાં છે; આયોનિક (ડીસીએચ 20) 3.3 <પીએચ <7.7 અને એનિઓનિક (ડીસીએચ- અથવા ડીસી 2-) પીએચ 7.7 પર...和阴离子 (ડીસીએચ- 或 ડીસી 2-) 在 પીએચ 7.7。 Следовательно, различные функции ДК и родственных им структур на поверхности композита rGO/nZVI могут вступать в электростатические взаимодействия и существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, а молекулы ДК являются каонныાંત (дцг3+) при рн <3,3. તેથી, આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટની સપાટી પર ડીસી અને સંબંધિત રચનાઓના વિવિધ કાર્યો ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં પ્રવેશ કરી શકે છે અને કેશન્સ, ઝ્વિટ્રેઅન્સ અને ions નોના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વમાં છે, જ્યારે ડીસી પરમાણુઓ પીએચ <3.3 પર કેશનિક (ડીસીએચ 3+) છે. . તે પીએચ 7.7 પર 3.3 <પીએચ <7.7 અને એનિઓન (ડીસીએચ- અથવા ડીસી 2-) પર ઝ્વિટરિયન (ડીસીએચ 20) તરીકે અસ્તિત્વમાં છે.3 થી 7 સુધી પીએચમાં વધારો સાથે, ડીસી દૂર કરવાની શોષણ ક્ષમતા અને કાર્યક્ષમતા 11.2 મિલિગ્રામ/જી (56%) થી 17 મિલિગ્રામ/જી (85%) (ફિગ. 6 સી) સુધી વધી છે. જો કે, પીએચ વધીને 9 અને 11 સુધી વધતાં, શોષણ ક્ષમતા અને દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા અનુક્રમે 10.6 મિલિગ્રામ/જી (53%) થી 6 મિલિગ્રામ/ગ્રામ (30%) થી ઘટી છે. 3 થી 7 સુધી પીએચમાં વધારો સાથે, ડીસી મુખ્યત્વે ઝ્વિટ્રોયન્સના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વમાં છે, જેણે તેમને લગભગ બિન-ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિકલી આકર્ષિત અથવા આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સ સાથે વિખેરી નાખ્યા હતા, મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા. જેમ જેમ પીએચ .2.૨ ઉપર વધ્યું, એડસોર્બન્ટની સપાટીને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરવામાં આવ્યો, આમ નકારાત્મક ચાર્જ ડોક્સીસાયક્લાઇન અને એડ્સોર્બન્ટની સપાટી વચ્ચેના ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક રિપ્લેશનને કારણે શોષણ ક્ષમતામાં ઘટાડો થયો અને ઘટાડો થયો. આ વલણ સૂચવે છે કે આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સ પર ડીસી or સોર્સપ્શન ખૂબ પીએચ આધારિત છે, અને પરિણામો પણ સૂચવે છે કે આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ એસિડિક અને તટસ્થ પરિસ્થિતિઓમાં એડસોર્બન્ટ્સ તરીકે યોગ્ય છે.
ડીસીના જલીય દ્રાવણના શોષણ પર તાપમાનની અસર (25-55 ° સે) પર હાથ ધરવામાં આવી હતી. આકૃતિ 7 એ આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ પર ડીસી એન્ટિબાયોટિક્સની દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા પર તાપમાનમાં વધારોની અસર દર્શાવે છે, તે સ્પષ્ટ છે કે દૂર કરવાની ક્ષમતા અને શોષણ ક્ષમતા 83.44% અને 13.9 મિલિગ્રામ/જીથી વધીને 47% અને 7.83 મિલિગ્રામ/ગ્રામ છે. , અનુક્રમે. આ નોંધપાત્ર ઘટાડો ડીસી આયનોની થર્મલ energy ર્જામાં વધારાને કારણે હોઈ શકે છે, જે ડિસોર્પ્શન 47 તરફ દોરી જાય છે.
આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સ (એ) [સીઓ = 50 મિલિગ્રામ એલ - 1, પીએચ = 7, ડોઝ = 0.05 ગ્રામ] પર સીડીની દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા અને or સોર્સપ્શન ક્ષમતા પર તાપમાનની અસર, દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા અને દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા પર એડ્સોર્બન્ટ ડોઝ અને ડીસી કમ્પોઝિટની સીડી ઇફેક્ટની સીડી અસર અને ડીસી કમ્પોઝિટ (બી) પર પ્રારંભિક એકાગ્રતા, આર.ઓ. 7, ટી = 25 ° સે] (સી, ડી) [સીઓ = 25–100 મિલિગ્રામ એલ - 1, પીએચ = 7, ટી = 25 ° સે, ડોઝ = 0.05 ગ્રામ].
દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા અને or સોર્સપ્શન ક્ષમતા પર સંયુક્ત એડસોર્બન્ટ આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈની માત્રા 0.01 ગ્રામથી 0.07 ગ્રામથી વધારવાની અસર ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 7 બી. એડસોર્બન્ટની માત્રામાં વધારો થવાને કારણે or 33..43 મિલિગ્રામ/જીથી 6.7474 મિલિગ્રામ/ગ્રામથી શોષણ ક્ષમતામાં ઘટાડો થયો. જો કે, 0.01 ગ્રામથી 0.07 ગ્રામથી or ર્સોર્બન્ટ ડોઝમાં વધારો સાથે, દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા 66.8% થી 96% સુધી વધે છે, જે, તે મુજબ, નેનોકોમ્પોઝાઇટ સપાટી પરના સક્રિય કેન્દ્રોની સંખ્યામાં વધારો સાથે સંકળાયેલ હોઈ શકે છે.
શોષણ ક્ષમતા અને દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા [25-100 મિલિગ્રામ એલ -1, 25 ° સે, પીએચ 7, ડોઝ 0.05 જી] પર પ્રારંભિક સાંદ્રતાની અસરનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. જ્યારે પ્રારંભિક સાંદ્રતા 25 મિલિગ્રામ એલ -1 થી વધારીને 100 મિલિગ્રામ એલ -1 કરવામાં આવી હતી, ત્યારે આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટની દૂર કરવાની ટકાવારી 94.6% થી ઘટીને 65% (ફિગ. 7 સી) થઈ છે, સંભવત the ઇચ્છિત સક્રિય સાઇટ્સની ગેરહાજરીને કારણે. . ડીસી 49 ની મોટી સાંદ્રતાને શોષી લે છે. બીજી બાજુ, જેમ જેમ પ્રારંભિક સાંદ્રતા વધતી ગઈ, સંતુલન પહોંચ્યા ત્યાં સુધી or.4 મિલિગ્રામ/ગ્રામથી 30 મિલિગ્રામ/જી સુધી or સોર્સપ્શન ક્ષમતા પણ વધી (ફિગ. 7 ડી). આ અનિવાર્ય પ્રતિક્રિયા આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ સંયુક્તની સપાટી 50 સુધી પહોંચવા માટે ડીસી આયન માસ ટ્રાન્સફર પ્રતિકાર કરતા પ્રારંભિક ડીસી સાંદ્રતા સાથે ડ્રાઇવિંગ બળમાં વધારો થવાને કારણે છે.
સંપર્ક સમય અને ગતિ અભ્યાસનો હેતુ શોષણના સંતુલન સમયને સમજવાનો છે. પ્રથમ, સંપર્ક સમયના પ્રથમ 40 મિનિટ દરમિયાન ડી.સી. જ્યારે સોલ્યુશનમાં ડી.સી. પરમાણુઓ તેમને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ સંયુક્તની સપાટી પર ઝડપથી સ્થળાંતર કરે છે જેના પરિણામે નોંધપાત્ર શોષણ થાય છે. 40 મિનિટ પછી, ડીસી or સોર્સપ્શન 60 મિનિટ (ફિગ. 7 ડી) પછી સંતુલન પહોંચ્યા ત્યાં સુધી ધીમે ધીમે અને ધીમે ધીમે વધ્યું. પ્રથમ 40 મિનિટમાં વાજબી રકમ શોષી લેવામાં આવી હોવાથી, ડીસી પરમાણુઓ સાથે ઓછા ટકરાણો થશે અને ઓછી સક્રિય સાઇટ્સ બિન-એડ્સર્બડ અણુઓ માટે ઉપલબ્ધ હશે. તેથી, or સોર્સપ્શન રેટ ઘટાડી શકાય છે 51.
Or સોર્સપ્શન ગતિવિશેષોને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે, સ્યુડો પ્રથમ ઓર્ડર (ફિગ. 8 એ) ના લાઇન પ્લોટ, સ્યુડો સેકન્ડ ઓર્ડર (ફિગ. 8 બી), અને એલોવિચ (ફિગ. 8 સી) ગતિ મોડેલોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ગતિ અભ્યાસ (કોષ્ટક એસ 1) માંથી મેળવેલા પરિમાણોમાંથી, તે સ્પષ્ટ થઈ જાય છે કે સ્યુડોસેકન્ડ મોડેલ એ or સોર્સપ્શન ગતિવિશેષોનું વર્ણન કરવા માટેનું શ્રેષ્ઠ મોડેલ છે, જ્યાં આર 2 મૂલ્ય અન્ય બે મોડેલો કરતા વધુ સેટ છે. ગણતરી કરેલ or સોર્સપ્શન ક્ષમતા (ક્યુઇ, સીએએલ) વચ્ચે પણ સમાનતા છે. સ્યુડો-સેકન્ડ ઓર્ડર અને પ્રાયોગિક મૂલ્યો (ક્યૂઇ, એક્સપ.) એ વધુ પુરાવા છે કે સ્યુડો-સેકન્ડ ઓર્ડર અન્ય મોડેલો કરતા વધુ સારું મોડેલ છે. કોષ્ટક 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, α (પ્રારંભિક or સોર્સપ્શન રેટ) અને β (ડિસોર્પ્શન કોન્સ્ટન્ટ) ની કિંમતો પુષ્ટિ કરે છે કે શોષણ દર ડિસોર્પ્શન રેટ કરતા વધારે છે, જે દર્શાવે છે કે ડીસી આરજીઓ/એનઝેડવી 52 સંયુક્ત પર અસરકારક રીતે શોષણ કરે છે. .
સ્યુડો-સેકન્ડ ઓર્ડર (એ), સ્યુડો-ફર્સ્ટ ઓર્ડર (બી) અને એલોવિચ (સી) [સીઓ = 25–100 મિલિગ્રામ એલ-1, પીએચ = 7, ટી = 25 ° સે, ડોઝ = 0.05 ગ્રામ] ના રેખીય શોષણ ગતિ પ્લોટ્સ.
શોષણ આઇસોથર્મ્સનો અભ્યાસ વિવિધ or સોર્સબેટ સાંદ્રતા (ડીસી) અને સિસ્ટમ તાપમાનમાં એડસોર્બન્ટ (આરજીઓ/એનઆરવીઆઈ કમ્પોઝિટ) ની or સોર્સપ્શન ક્ષમતા નક્કી કરવામાં મદદ કરે છે. મહત્તમ શોષણ ક્ષમતાની ગણતરી લેંગમૂઇર ઇસોથર્મનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવી હતી, જે સૂચવે છે કે or સોર્સપ્શન એકરૂપ હતું અને તેમાં તેમની વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વિના or સોર્સબેટની સપાટી પર એડસોર્બેટ મોનોલેયરની રચના શામેલ છે. અન્ય બે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા આઇસોથર્મ મોડેલો ફ્રોન્ડલિચ અને ટેમકીન મોડેલો છે. તેમ છતાં, ફ્રોન્ડલિચ મોડેલનો ઉપયોગ or સોર્સપ્શન ક્ષમતાની ગણતરી માટે કરવામાં આવતો નથી, તે વિજાતીય શોષણ પ્રક્રિયાને સમજવામાં મદદ કરે છે અને એડ્સોર્બન્ટ પરની ખાલી જગ્યાઓ જુદી જુદી શક્તિ ધરાવે છે, જ્યારે ટેમકિન મોડેલ એડોર્સ્પ્શન 54 ની શારીરિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોને સમજવામાં મદદ કરે છે.
ફિગર્સ 9 એ-સી અનુક્રમે લેંગમુઅર, ફ્રીંડલિચ અને ટેમકિન મોડેલોના લાઇન પ્લોટ બતાવે છે. ફ્રોન્ડલિચ (ફિગ. 9 એ) અને લેંગમૂઇર (ફિગ. 9 બી) લાઇન પ્લોટમાંથી અને કોષ્ટક 2 માં પ્રસ્તુત આર 2 મૂલ્યો બતાવે છે કે આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ પર ડીસી or સોર્સપ્શન ફ્રીન્ડલિચ (0.996) અને લેંગમૂર (0.988) આઇસોથર્મ મોડેલો અને ટેમકિન (0.985) ને અનુસરે છે. લેંગમુઅર ઇસોથર્મ મોડેલનો ઉપયોગ કરીને ગણતરી કરવામાં આવતી મહત્તમ or સોર્સપ્શન ક્ષમતા (ક્યુએમએક્સ), 31.61 મિલિગ્રામ જી -1 હતી. આ ઉપરાંત, પરિમાણહીન વિભાજન પરિબળ (આરએલ) નું ગણતરી કરેલ મૂલ્ય 0 અને 1 (0.097) ની વચ્ચે છે, જે અનુકૂળ શોષણ પ્રક્રિયા સૂચવે છે. નહિંતર, ગણતરી કરેલ ફ્રોન્ડલિચ કોન્સ્ટન્ટ (n = 2.756) આ શોષણ પ્રક્રિયા માટે પસંદગી સૂચવે છે. ટેમકિન આઇસોથર્મ (ફિગ. 9 સી) ના રેખીય મોડેલ અનુસાર, આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ પર ડીસીનું શોષણ એ શારીરિક શોષણ પ્રક્રિયા છે, કારણ કે બી ˂ 82 કેજે મોલ -1 (0.408) 55 છે. તેમ છતાં શારીરિક શોષણ સામાન્ય રીતે નબળા વાન ડેર વાલ્સ દળો દ્વારા મધ્યસ્થી કરવામાં આવે છે, આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સ પર સીધો વર્તમાન શોષણ ઓછું શોષણ શક્તિની જરૂર છે [, 56,] 57].
ફ્રોન્ડલિચ (એ), લેંગમૂઇર (બી), અને ટેમકિન (સી) રેખીય શોષણ ઇસોથર્મ્સ [સીઓ = 25–100 મિલિગ્રામ એલ - 1, પીએચ = 7, ટી = 25 ° સે, ડોઝ = 0.05 ગ્રામ]. આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સ (ડી) [સીઓ = 25–100 મિલિગ્રામ એલ -1, પીએચ = 7, ટી = 25–55 ° સે અને ડોઝ = 0.05 ગ્રામ] દ્વારા ડીસી or સોર્સપ્શન માટે વેનટ હોફ સમીકરણનું પ્લોટ.
આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સમાંથી ડીસી દૂર કરવા પર પ્રતિક્રિયા તાપમાન પરિવર્તનની અસરનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, એન્ટ્રોપી ચેન્જ (ΔS), એન્થાલ્પી ચેન્જ (ΔH), અને મફત energy ર્જા પરિવર્તન (ΔG) જેવા થર્મોોડાયનેમિક પરિમાણો, સમીકરણોમાંથી ગણતરી કરવામાં આવી હતી. 3 અને 458.
જ્યાં {({k} _ {e} \) = \ (\ ફ્રેક {{c} _ {ae}} {{c} _ {e}} \) - થર્મોોડાયનેમિક સંતુલન સતત, સીઇ અને સીએઇ - આરજીઓ, સોલ્યુશનમાં અનુક્રમે /એનઝવી ડીસી કોન્ટ્રીબિયમ. આર અને આરટી અનુક્રમે ગેસ સતત અને શોષણ તાપમાન છે. 1/ટી સામે એલએન કેનું પ્લોટ કરવું એ સીધી રેખા આપે છે (ફિગ. 9 ડી) જેમાંથી ∆S અને ∆H નક્કી કરી શકાય છે.
નકારાત્મક ΔH મૂલ્ય સૂચવે છે કે પ્રક્રિયા એક્ઝોથર્મિક છે. બીજી બાજુ, ΔH મૂલ્ય શારીરિક શોષણ પ્રક્રિયામાં છે. કોષ્ટક 3 માં નકારાત્મક -જી મૂલ્યો સૂચવે છે કે શોષણ શક્ય અને સ્વયંભૂ છે. ΔS ના નકારાત્મક મૂલ્યો પ્રવાહી ઇન્ટરફેસ (કોષ્ટક 3) પર એડસોર્બન્ટ પરમાણુઓનો ઉચ્ચ ક્રમ સૂચવે છે.
કોષ્ટક 4 એ આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટની તુલના અગાઉના અભ્યાસમાં નોંધાયેલા અન્ય એડસોર્બન્ટ્સ સાથે કરે છે. તે સ્પષ્ટ છે કે વીજીઓ/એનસીવીઆઈ કમ્પોઝિટમાં or ંચી શોષણ ક્ષમતા છે અને તે પાણીમાંથી ડીસી એન્ટિબાયોટિક્સને દૂર કરવા માટે આશાસ્પદ સામગ્રી હોઈ શકે છે. આ ઉપરાંત, આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સનું શોષણ એ 60 મિનિટના સંતુલન સમય સાથે ઝડપી પ્રક્રિયા છે. આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સની ઉત્તમ શોષણ ગુણધર્મો આરજીઓ અને એનઝેડવીઆઈની સિનર્જિસ્ટિક અસર દ્વારા સમજાવી શકાય છે.
આકૃતિઓ 10 એ, બી આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ અને એનઝેડવીઆઈ સંકુલ દ્વારા ડીસી એન્ટિબાયોટિક્સને દૂર કરવા માટે તર્કસંગત પદ્ધતિનું વર્ણન કરે છે. ડીસી or સોર્સપ્શનની કાર્યક્ષમતા પર પીએચની અસર પરના પ્રયોગોના પરિણામો અનુસાર, પીએચમાં 3 થી 7 સુધીનો વધારો સાથે, આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ સંયુક્ત પર ડીસી શોષણ ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા નિયંત્રિત ન હતું, કારણ કે તે ઝ્વિટરિયન તરીકે કામ કરે છે; તેથી, પીએચ મૂલ્યમાં ફેરફારથી શોષણ પ્રક્રિયાને અસર થઈ નથી. ત્યારબાદ, એસોર્સપ્શન મિકેનિઝમને હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગ, હાઇડ્રોફોબિક ઇફેક્ટ્સ અને આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ અને ડીસી 66 વચ્ચેના π-π સ્ટેકીંગ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ જેવા બિન-ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા નિયંત્રિત કરી શકાય છે. તે જાણીતું છે કે સ્તરવાળી ગ્રાફિનની સપાટી પર સુગંધિત or સોર્સબેટ્સની પદ્ધતિને મુખ્ય ડ્રાઇવિંગ બળ તરીકે π - π સ્ટેકીંગ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા સમજાવવામાં આવી છે. સંયુક્ત એ π-π* સંક્રમણને કારણે 233 એનએમ પર મહત્તમ શોષણવાળી ગ્રાફિન જેવી એક સ્તરવાળી સામગ્રી છે. ડીસી or સોર્સબેટના પરમાણુ બંધારણમાં ચાર સુગંધિત રિંગ્સની હાજરીના આધારે, અમે એવું અનુમાન કર્યું છે કે સુગંધિત ડીસી (π- ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર) અને આરજીઓ સપાટી પર π- ઇલેક્ટ્રોનથી સમૃદ્ધ પ્રદેશ વચ્ચે π-π- સ્ટેકિંગ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પદ્ધતિ છે. /એનઝવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સ. આ ઉપરાંત, ફિગ માં બતાવ્યા પ્રમાણે. ડીસી સાથે આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સના પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો અભ્યાસ કરવા માટે 10 બી, એફટીઆઈઆર અભ્યાસ કરવામાં આવ્યા હતા, અને ડીસી શોષણ પછી આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ્સના એફટીઆઈઆર સ્પેક્ટ્રા આકૃતિ 10 બીમાં બતાવવામાં આવ્યા છે. 10 બી. નવી શિખર 2111 સે.મી.-1 પર જોવા મળે છે, જે સી = સી બોન્ડના ફ્રેમવર્ક કંપનને અનુરૂપ છે, જે 67 આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈની સપાટી પર સંબંધિત કાર્બનિક કાર્યાત્મક જૂથોની હાજરી સૂચવે છે. અન્ય શિખરો 1561 થી 1548 સે.મી.-1 અને 1399 થી 1360 સે.મી.-1 સુધી બદલાય છે, જે પુષ્ટિ કરે છે કે π-π ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ ગ્રાફિન અને કાર્બનિક પ્રદૂષકો 68,69 ના શોષણમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. ડીસી શોષણ પછી, કેટલાક ઓક્સિજન ધરાવતા જૂથોની તીવ્રતા, જેમ કે ઓએચ, ઘટીને 3270 સે.મી.-1 થઈ ગઈ, જે સૂચવે છે કે હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગ એ શોષણ પદ્ધતિઓમાંની એક છે. આમ, પરિણામોના આધારે, આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ કમ્પોઝિટ પર ડીસી શોષણ મુખ્યત્વે π-π સ્ટેકીંગ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અને એચ-બોન્ડ્સને કારણે થાય છે.
આરજીઓ/એનઝેડવીઆઈ અને એનઝેડવીઆઈ સંકુલ (એ) દ્વારા ડીસી એન્ટિબાયોટિક્સના શોષણની તર્કસંગત પદ્ધતિ. આરજીઓ/એનઝવીઆઈ અને એનઝવીઆઈ (બી) પર ડીસીનો એફટીઆઈઆર or સોર્સપ્શન સ્પેક્ટ્રા.
એનઝેડવીઆઈ (ફિગ. 10 બી) પર ડીસી શોષણ પછી 3244, 1615, 1546 અને 1011 સે.મી. - 1 માં એનઝેડવીઆઈના શોષણ બેન્ડની તીવ્રતા, જે ડીસીમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ ઓ જૂથોના સંભવિત કાર્યાત્મક જૂથો સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સાથે સંબંધિત હોવી જોઈએ. જો કે, બધા અવલોકન કરાયેલા બેન્ડ્સમાં ટ્રાન્સમિશનની આ ઓછી ટકાવારી એઝોર્પ્શન પ્રક્રિયા પહેલાં એનઝેડવીઆઈની તુલનામાં ફાયટોસિન્થેટીક એડસોર્બન્ટ (એનઝેડવીઆઈ) ની શોષણ કાર્યક્ષમતામાં કોઈ નોંધપાત્ર ફેરફાર સૂચવે છે. એનઝેડવીઆઇ 71 સાથે કેટલાક ડીસી દૂર કરવાના સંશોધન મુજબ, જ્યારે એનઝેડવીઆઈ એચ 2 ઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન પ્રકાશિત થાય છે અને પછી એચ+ નો ઉપયોગ ખૂબ ઘટાડેલા સક્રિય હાઇડ્રોજનના ઉત્પાદન માટે થાય છે. અંતે, કેટલાક કેશનિક સંયોજનો સક્રિય હાઇડ્રોજનમાંથી ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારે છે, પરિણામે -c = n અને -c = c-, જે બેન્ઝિન રિંગના વિભાજનને આભારી છે.