Matur nuwun kanggo Visiting Nature.com. Versi browser sing digunakake wis entuk dhukungan CSS diwatesi. Kanggo pengalaman sing paling apik, disaranake sampeyan nggunakake mode Compatibily Browser (utawa Pateni ing Internet Explorer). Ing sawetoro wektu, kanggo mesthekake dhukungan terus, kita bakal menehi situs tanpa gaya lan javascript.
Ing karya iki, komposit RGo / Nzvi disintesis kaping pisanan kanthi nggunakake prosedur sing gampang lan lingkungan kanthi nggunakake ekstrak godhong Sophora Yodish minangka prinsip-prinsip sing bisa ditindakake dening prinsip lan pendhudhuk "sing kurang bahan kimia" kayata sintesis kimia sing kurang mbebayani. Saperangan alat wis digunakake kanggo validasi sintesis komposit sing sukses, kayata SEM, EDX, XPS, XRD, XRD, FTIR, lan Potensial Zeta, sing nuduhake bahan komposisi sing sukses. Kapasitas penghosake komposit novel lan Nzvi murni ing macem-macem konsentrasi miwiti doxycycline antibiotik dibandhingake kanggo nyelidiki efek sinergis ing antarane Rgo lan Nzvi. Ing kahanan mbusak 25mg L-1, 25 ° C lan 0,05g, tingkat penghapusan adsorptive saka Doxycyctifes dening RGo / Nzvi Kursi tekan 94,6%, konfirmasi NZVI lan RGO. Proses adsorption sing cocog karo urutan pseudo-nomer loro lan apik karo model freundlich kanthi kapasitas adsorpsi maksimal 31,61 mg g-1 ing 25 ° C lan PH 7. Kajaba iku, reusabilitas RGO / NZVI komposit yaiku 60% sawise enem siklus regenerasi berturut-turut.
Scarcity lan polusi banyu saiki dadi ancaman serius kanggo kabeh negara. Ing taun-taun pungkasan, polusi banyu, utamane polusi antibiotik, saya tambah amarga produksi produksi lan konsumsi sajrone pandemik1,2,3. Mula, pangembangan teknologi sing efektif kanggo ngilangi antibiotik ing limbah minangka tugas sing penting.
Salah sawijining antibiotik sintetik tahan saka klompok tetracycline yaiku doxycycline (DC) 4,5. Dilaporake yen residu DC ing banyu lan banyu lumahing ora bisa metabolisme, mung 20-50% ditindhes lan liyane dibebasake menyang lingkungan, nyebabake masalah lingkungan lan kesehatan sing serius lan kesehatan6.
Panyebaran DC ing tingkat sing kurang bisa mateni mikroorganisme fotosintetik, ngancam nyebar bakteri antimikroba, lan nambah resistasi antimikroba, saéngga rereged iki kudu dicopot saka limbah. Kubu alami DC ing banyu yaiku proses sing alon banget. Proses kimia-fisika kayata fotopyis, biodegradasi lan adsorption mung bisa ngrusak kanthi konsentrasi sithik lan ing tingkat sing sithik banget7,8. Nanging, cara sing paling ekonomis, prasaja, ramah, gampang ditangani lan efisien yaiku adsSorspy9,10.
Wesi Nano Zero (Nzvi) minangka bahan sing kuat sing bisa ngilangi akeh antibiotik saka banyu, kalebu metronidazole, diazepam, ciprofloxacin, chlorcacycline. Kemampuan iki amarga sipat sing nggumunake yen Nzvi, kayata reaktivitas sing dhuwur, area permukaan gedhe, lan akeh situs bicat eksternal. Nanging, Nzvi rawan agregasi ing media banyu amarga pasukan sumur van Der lan sifat-sifat magnetik sing bisa ngilangi rereged amarga bisa nyandhet reaktive nzvi10,12. Agglomerasi partikel nzvi bisa dikurangi kanthi ngowahi lumahing kanthi surfactants lan polimer utawa kanthi nggabungake karo nanomaterial liyane ing bentuk komposan liyane ing bentuk komposan liyane, sing wis kabukten dadi stabilitas ing lingkungan13.14.
Graphene minangka nanomeriaterial karbon loro dimensi dumadi saka atom karbon SP2-hibridided SP2 disusun ing kisi madu. Nduwe area lumahing gedhe, kekuatan mekanik sing signifikan, kegiatan elektrokatitik sing apik, konduktivitas termal, mobilitas elektron sing cepet, lan bahan operator sing cocog kanggo ndhukung nanopartikel sing apik ing permukaan. Kombinasi nanopartikel logam lan graphene bisa ngluwihi keuntungan individu saka saben materi lan, amarga sifat fisik lan kimia sing unggul kanggo nanopartikel sing luwih efisien kanggo perawatan banyu sing luwih efisien.
Ekstrak tanduran minangka alternatif paling apik kanggo agen suda kimia sing mbebayani kanthi umum digunakake ing sintesis saka Graphene Graphene oxide (murah) kasedhiya, siji-langkah, bisa digunakake minangka agen nyuda. Kaya senyawa flavonoid lan fenolon uga tumindak stabilizer. Mula, Atriplex Halimus L. Leaf Extract digunakake minangka ganti lan nutup agen kanggo sintesis RGO / Nzvi ing panliten iki. Atripline Hlimus saka kulawarga Amaranthaceae minangka semak perennial sing ditresnani nitrogen kanthi range geografis sudhut.
Miturut literatur sing kasedhiya, atripplex Halimus (A. Halimus) pisanan digunakake kanggo nggawe komposit RGo / Nzvi minangka metode sintesis sing ramah ekonomi. Mangkono, tujuane pakaryan iki kasusun saka papat bagean: (1) Phytosynthesis saka RGO / NZVI NZVI komposit nggunakake macem-macem cara, (3) nzforasi efek Synergisy, (3) Timbangan Efek Synergis, Paramèter reaksi, ngoptimalake kahanan proses adsorption, (3) nyelidiki bahan komposit ing macem-macem perawatan terus sawise siklus pangolahan.
Doxycycloride (DC, MM = 480.90, Formula kimia C22H24N2O · HCL, 98%), wesi klorida Hexahydrate, 97%), bubuk grafit sing dituku saka Sigma-Aldrich, USA. Sodium hidroksida (NAOH, 97%), etanol (C2H5oh, 99,9%) lan asam hidroklorik (hcl, 37%) dituku saka Merck, AS. Nacl, KCL, Cacl2, MNCL2 lan MGCL2 dituku saka Tianjin Comio Changisten Reagent Co, Ltd kabeh reagen saka kemurnian analitis sing dhuwur. Banyu sulingan pindho digunakake kanggo nyiapake kabeh solusi banyu.
Spesialisasi Perwakilan A. Halimus wis diklumpukake saka habitat alam ing delta Nil lan tanah ing sadawane pesisir Mediterania ing Mesir. Bahan tanduran diklumpukake sesuai karo pedoman nasional lan internasional sing ditrapake bisa ditrapake. Prof Manal Fawzi wis nemtokake spester tanduran miturut Boulos18, lan Departemen Ilmu Ilmu Elektronik Alexandria ngidini koleksi spesies tanduran sing sinau kanggo tujuan ilmiah. Jeluk conto dianakake ing Herbarium Universitas Tanta (Tane), voucer Nos. 14 122-14 127, para ramarium umum sing nyedhiyakake akses menyang bahan sing setor. Kajaba iku, kanggo mbusak bledug utawa rereget, motong godhong tanduran dadi potongan cilik, buwang kaping 3 kanthi nutul banyu lan banyu sulingan, banjur garing ing 50 ° C. Tanduran iki diremehake, 5 g bubuk sing apik dicelupake ing 100 ml banyu sulingan lan diudhek ing 70 ° C kanggo 20 menit kanggo entuk ekstrak. Ekstrak Nicotiana sing dipikolehi disaring liwat kertas Filter Whatman lan disimpen ing tabung sing resik lan disterilisasi ing 4 ° C kanggo nggunakake luwih.
Kaya sing ditampilake ing Gambar 1, GO bisa digawe saka bubuk grafit kanthi cara hushmer sing diowahi. 10 mg bubuk go bubuk disebar ing 50 ml banyu deionized sajrone 30 menit miturut sonication, lan banjur 0,9 g saka feccl3 lan 2,9 g Neac dicampur 60 menit. 20 ml ekstrak godhong atriplex ditambahake menyang solusi sing diudhek kanthi aduk lan ditinggal ing 80 ° C nganti 8 jam. Penundaan ireng sing diasilake disaring. Nanocomposite sing disiapake dibasuh nganggo banyu etanol lan bidak banjur garing ing oven vakum ing 50 ° C sajrone 12 jam.
Foto skematika lan digital sintesis ijo RGO / NZVI lan Nzvi lan mbusak antibiotik DC saka banyu sing kontaminasi nggunakake Steriplex Halimus Extract.
Sedhih, kaya sing dituduhake ing Gambar 1, 10 ml larutan koleks wesi sing ngemot 0,000 rpm, banjur dilebokake ing 15 menit Oven vakum ing 60 ° C. sewengi.
Komposit RGO / Nzvi lan Nzvi tanduran ditondoi dening spektroskopi sing katon UV (T70 / T80 Series, instrumen PG LTD, UK) ing pindai 200-800 nm. Kanggo nganalisa persografi lan persediaan ukuran ukuran RGO / NZVI, tem spectroscopy (Jem, Jem-2100f, Jepang, nyepetake voltase 200 KV) digunakake. Kanggo ngevaluasi kelompok fungsional sing bisa melu ekstrak tanduran sing tanggung jawab kanggo proses pemulihan lan proses stabil, spektrometscopy FT-A ditindakake (spikasi Jasco ing kisaran 4000-600 cm-1). Kajaba iku, analeme zeta potensial zeta (Zetasizer nano zs Malvern) digunakake kanggo nyinaoni biaya lumahing nanomaterial sintesis. Kanggo pangukuran diffraction X-ray saka nanomaterial saka bubuk, lan X'pert Pro, Walanda) digunakake, voltase (4 taun nganti 80 ° lan radiasi 80 ° (\) 1.54056 AO). Spektrom X-Ray Energi (EDX) (Model JSN JSM-IT100) tanggung jawab kanggo sinau komposisi X K-α, USIH (spektrum THEPRUM LENGKAP 200 EV lan Spektrum sempit yaiku 50 EV. Sampel bubuk dipencet menyang wadhah sampel, sing diselehake ing kamar vakum. Spektrum C 1 S digunakake minangka referensi ing 284.58 EV kanggo nemtokake energi sing naleni.
Eksperimen adsorption ditindakake kanggo nyoba efektifitas saka RGo / Nzvi Nanocomposite Synthesis ing Ngilangi Doxycycline (DC) saka solusi banyu. Eksperimen adsorption ditindakake ing flasks 25 ml erlenmeyer ing kacepetan goyang 200 rpm ing shaker orbital (stuart, orbital / ssl1) ing 298 K. kanthi ngencengi solusi saham DC (1000 ppm) kanthi banyu bidak. Kanggo ngevaluasi efek saka RGO / NSVI dosis ing efisiensi adsorption, nanocomposit saka macem-macem bobot (0,01-0.07 g) ditambahake 20 ml solusi DC. Kanggo sinau babagan kinetik lan adotif adsorption, 0,05 g saka adsorbent dicemplungake ing solusi banyu kanthi konsentrasi awal (25-100 mg l-1). Efek pH ing mbusak DC diteliti ing Ph (3-11) lan konsentrasi awal 50 mg L-1 ing 25 ° C. Nyetel pH sistem kanthi nambah jumlah hcl utawa laoh larutan (Phris Meter, PH Meter, pH 25). Kajaba iku, pengaruh suhu reaksi ing eksperimen adsorption ing kisaran 25-55 ° C diteliti. Efek kekuatan ionik ing proses adsorption diteliti kanthi nambah macem-macem konsentrasi nacl (0,01-4 mol L-1) kanthi konsentrasi DC awal 50 mg L-1, PH 3 lan 7), lan dosis adsorbent 0,05 g. Asifption DC non-Adsorbed diukur nggunakake seri Dual Beam UV-Vis UV, T80 / T80 / instrumen LTD, UK dilengkapi dalane kuarasi dalane 1,0 cm kanthi gelombang maksimal kanthi ukuran 270 lan 350 nm. Ngilangi persentase saka DC Antibiotik (R%; EQ. 1) lan jumlah adsorption DC, QT, EQ. 2 (mg / g) diukur nggunakake rumus ing ngisor iki.
Yen% r kapasitas DC (%), CO minangka konsentrasi DC dhisikan ing wektu 0, lan c konsentrasi DC ing wektu wektu t, masing-masing (mg l-1).
Ing endi QE minangka jumlah DC adsorbed saben unit ADORBENT (MG G-1), CO lan CE minangka konsentrasi ing wektu ZOP lan Equilibrium, v minangka volume solusi (g) adsorption (g).
Gambar Sem (FICS. 2A-C) nuduhake morfologi lamellar saka komposit rgo / nzvi kanthi nanopartikel belukar wesi seragam kanthi seragam ing permukaan NZVI NPS menyang permukaan Rgo NPS ing lumahing RGO. Kajaba iku, ana sawetara kedutan ing godhong RGO, sing negesake ngilangi klompok oksigen sing ngemot bebarengan karo pemugaran A. Halimus Go. Iki tumindak kisin iki minangka situs kanggo ngemot aktif saka Iron NPS. Gambar Nzvi (Gambar 2D-F) nuduhake manawa wesi bulat bulat banget kasebar lan ora kalebu agregat, yaiku amarga sifat lapisan komponen botani. Ukuran partikel beda-beda ing 15-26 nm. Nanging, sawetara wilayah duwe morfologi Mesopousous kanthi struktur bulges lan rongga, sing bisa nyedhiyakake kapasitas NZVI sing efektif, amarga bisa nambah kemungkinan molekul DC ing permukaan NZVI. Nalika ekstrak Rosa ing Damsyik digunakake kanggo sintesis Nzvi, NPS sing dipikolehi ora kena pengaruh lan bentuk sing beda, sing nyuda EXsififerensi ing Cr (VI) lan nambah wektu reaksi 23. Asil konsisten karo nzvi disintesis saka godhong kayu oik lan mulberry, sing utamane nanopartikel bulat kanthi macem-macem ukuran nanometer tanpa aglomerasi sing jelas.
Gambar Sem RGO / NZVI (AC), NZVI (D, E) komposit lan Edx pola NZVI / G) lan komposit NZVI (H).
Komposisi unsur saka komposit RGO / NZVI tanduran-sintesis tanduran diteliti nggunakake edx (Gbr. 2G). Panliten nuduhake manawa Nzvi dumadi saka karbon (38.29% dening massa), oksigen (47.41% dening fosfor24 uga ana ing fosfor24, sing bisa dipikolehi saka ekstrak tanduran. Kajaba iku, persentase dhuwur karbon lan oksigen amarga ana ing ngarsane phytochemical saka ekstrak tanduran ing conto nzvi nzvi. Unsur kasebut disebar kanthi merata kanthi merata nanging ing macem-macem rasio: C (39.16 WT%), O (46.98 WT%) lan FE (Nzvi uga bisa digandhengake karo ekstrak tanduran, sing bisa digunakake. C: o isi rasio lan wesi ing komposit RGO / Nzvi nggunakake A. Halimus luwih apik tinimbang nggunakake komposisi C (23.44 WT.%), O (68.29 WT. wt%) 25. Nataša et al.
Morfologi NZVI Sintesis ing tanduran (Fig. S2a, b) ana gangguan sing rata-rata, kanthi ukuran rantai, nanging Aggregates rantai diamati amarga pasukan waota lan ferromagnetisme. Wangun partikel kanthi granel lan spherical iki kanthi persetujuan sing apik karo asil SEM. Pengamatan sing padha ditemokake dening Abdelfatah et al. Ing taun 2021 nalika ekstrak godhong castor digunakake ing sintesis NZVI11. Ruel Tuberosa Leaf Extract NPS digunakake minangka agen nyuda ing Nzvi uga duwe bentuk bundher kanthi diameter 20 nganti 40 nm26.
Gambar Tem Sato / Nzvi (Gambar S2C-D) nuduhake manawa RGO minangka pesawat basal kanthi loading macem-macem situs loading; Morfologi lamellar iki uga negesake pabrikan sukses ing RGo. Kajaba iku, NZVI NPS duwe bentuk bundher kanthi ukuran partikel saka 5.32 nganti 27 nm lan dipasang ing lapisan rgo kanthi layang sing meh seragam. Ekstrak godhong Eucalyptus digunakake kanggo nggawe synthesis Fe NPS / rgo; Asil TEM uga ngonfirmasi manawa kisut ing Lawan Rogo nambah panyebaran fe NPS luwih saka NPS murni lan nambah reaktivitas saka komposit. Asil sing padha dipikolehi dening Bagheri et al. 28 Yen komposit digawe nggunakake teknik ultrasonik kanthi ukuran nanopartikel wesi rata-rata udakara 17.70 nm.
Spektrum ftir saka A. Halimus, NZVI, lunga, komposit RGO, lan RGO / Nzvi ditampilake ing Figs. 3A. Ngarsane klompok fungsi lumahing ing godhong A. Halimus katon ing 3336 cm-1, sing cocog karo polyphenol, lan 12444 cm-1, sing cocog karo klompok-klompok kasebut sing diprodhuksi dening protein. Klompok liyane kayata Alkanes ing 2918 cm-1, alken ing 1647 cm-co ing 1030 cm-1 uga bisa diamati, menehi saran saka Fe2 lan Fe0 lan pindhah menyang Rgo29. Umumé, Spektrum Nzvi nuduhake puncak panyerapan sing padha minangka gula sing pait, nanging kanthi posisi sing rada obah. Band sing temenan katon ing 3244 cm-1 sing ana gandhengane karo geter reget (fenol), puncak ing 1615 lan flavonoids), cn-20 cm-1 lan 1190 cm. Spektrum ftir saka go nuduhake anané klompok sing ngemot oksigen sing akeh intensitas, kalebu alkoxy (co) band reget ing 1041 cm-1, band eksensial ing 1291 cm-1, C = o reged. Band saka C = c getaran getar ing 1619 cm-1, band ing taun 1708 cm-1 muncul, sing dikonfirmasi dening metode hushmers sing luwih apik, sing bisa ngoksidasi proses grafit. Nalika mbandhingake komposit RGO lan Nzvi sing nganggo spektrim, intensitas sawetara klompok oksigen sing ngemot, kayata suda, dene liyane, kayata C = ON 1729 cm-1, wis suda. Ngilangi, nuduhake sukses sukses saka klompok fungsi oksigen sing ana ing ekstrak A. Halimus. Puncak karakteristik sing cetha ing RGO ing C = C tension diamati sekitar 1560 lan 1405 cm-1, sing negesake nyuda menyang RGO. Variasi saka 1043 nganti 1015 cm-1 lan saka 982 nganti 918 cm-1 diamati, bisa uga kalebu inklusi Material Tanduran31,32. Weng et al., 2018 uga mirsani atenuasi kelompok fungsi oksional ing go, konfirmasi pembentukan bioriptus, sing digunakake kanggo nggawe sintesis komposit wesi Graphene tanduran komponen tanduran komponen. 33.
A. spektrum ftir gallium, nzvi, rgo, lunga, rgo komposit / nzvi (a). Roedgenogrammy Composites Rgo, Go, NZVI lan RGO / NZVI (B).
Pembentukan RGO / Nzvi lan Nzvi sing umume dikonfirmasi dening pola pemisahan X-Ray (Gambar 3b). Puncak FE0 intensitas sing dhuwur diamati ing taun 2ɵ 44.5 °, sing cocog karo indeks (110) (JCPD NO. 06-0696) 11. Puncak liyane ing 35.1 ° ing pesawat (311) yaiku magnetite Fe3o4, 63.2 ° bisa uga ana gandhengane karo indeks miller saka miller saka (440) pesawat amarga ana 3-7536) 34. Pola X-Ray Nuduhake pucuk sing landhep ing 2 minggu 10.3 ° lan puncak liyane ing 21.1 °, nuduhake ekspoliasi grafit lan nyorot klompok-klompok sing ngemot oksigen ing permukaan go35. Pola gabungan saka RGO lan RGO / NZVI nyathet ngilangi karakteristik Go Peaks lan pembentukan komposit RGO lan RGO / Nzvi, sing ngonfirmasi pemulihan tanduran. Nanging, pola komposit / nzvi, pucuk tambahan sing ana gandhengane karo plancongan kisi fe0 (110) lan BCC FE0 (200) diamati ing 44.9 \ (^ '\ (^'Sunt \).
Potensi Zeta minangka potensial antara lapisan ion sing dipasang ing permukaan partikel lan solusi banyu sing nemtokake sifat elektrostatik saka bahan lan ngukur stabilitas37. Analisasi potensial zeta nzvi, pindhah, lan komposit rgo / nzvi nuduhake stabilitas amarga ana biaya negatif saka -20.8, -22, lan -27.4 MV, ing permukaan, kaya sing ditampilake ing Gambar S1a-c. Waca rangkeng-. Asil kasebut konsisten karo sawetara laporan sing sebutno solusi sing ngemot partikel potensial karo nilai-nilai zeta kurang saka-55 MV umume nuduhake stabilitas sing dhuwur ing partikel kasebut. Gabungan saka RGO lan NZVI ngidini biaya sing luwih negatif lan kanthi mangkono duwe stabilitas luwih dhuwur tinimbang sing ana utawa NZVI. Mula, fenomena repulsion elektrostatik bakal nyebabake pembentukan komposit RGO / Nzvi39 stabil. Lumahing negatif go go ngidini supaya bisa disebar kanthi merata kanthi medium banyu tanpa aglomerasi, sing nggawe kahanan interaksi karo NZVI. Dana negatif bisa digandhengake karo anané klompok fungsi sing beda-beda ing ekstrak melon pait, sing uga negesake interaksi ing antarane sadurunge prekursor, lan tanduran ing wesi lan ekstrak, lan komplek rgo / nzvi. Senyawa tanduran iki uga bisa tumindak minangka agen capping, amarga nyegah agregasi saka nanopartikel asil lan kanthi mangkono nambah stabilitas40.
Komposisi lan valensi unsur kasebut nyatakake komposit NZVI lan RGO / Nzvi ditemtokake dening XPS (Gambar 4). Panaliten XPS sakabèhé nuduhake manawa komposit RGO / NZVI biasane dumadi saka unsur-unsur c, o, lan FE, konsisten karo pemetaan EDS (Gambar 4F). Spektrum C1S dumadi saka telung puncak ing 284.59 EV, 286.21 EV lan 288.21 EV singques. Spektrum O1s dipérang dadi telung puncak, kalebu 531.17 EV, 535.45 EV, sing ditugasake ing O = CO, klompok. Nanging, pucuk ing 710.43, 714.57 lan 724.79 EV Review Fe 2p3 / 2, Fe + 3 lan FE P1 / 2. XPS Spectra Nzvi (Fig.-E) nuduhake puncak kanggo unsur-unsur c, o, lan fe. Puncak ing 284.77, 286.25, lan 287.62 ev konfirmasi anané wesi wesi-karbon, amarga nyebutake CC, C-Oh, lan CO, lan CO, lan CO, lan CO, lan CO, lan CO. Spektrum O1s sing cocog karo telung puncak C-O / wesi karbonat (531.19 EV), Radikal hidroksil (532.4 eV) lan O-C = O (533.47 EV). Puncak ing 719.6 kena pengaruh FE0, nalika feoh nuduhake pucuk ing 717.3 lan 723.7 lan 723.7 EV nuduhake, saliyane 725.8.8.
Xps sinau NZVI lan RGO / NZVI, masing-masing (A, B). Spektral saka Nzvi C1S (c), FEE2P (D), lan O1s (e) lan RGO / NZVI C1S (F), FE1P (H), O1s (H).
ISOPPTIGPTS N3 (DesoTPTPtion Isotherm (Gambar 5A, B) nuduhake manawa komposit NZVI lan RGO / NZVI kalebu jinis II. Kajaba iku, area permukaan khusus (sbb) nambah saka 47.4549 nganti 152.52 M2 / g sawise buta karo RGO. Asil iki bisa diterangake kanthi nyuda ing sifat magnet kanggo Nzvi sawise rgo buta, saéngga nyuda agregasi partikel lan nambah wilayah permukaan sing komposit. Kajaba iku, kaya sing ditampilake ing Gambar 5C, volume pore (8.94 nm) saka komposit RGO / Nzvi luwih dhuwur tinimbang Nzvi (2.873 NM). Asil iki setuju karo El-Monaem et al. 45.
Kanggo ngevaluasi kapasitas adsorption kanggo mbusak DC ing antarane RGO / NZVI lan NZVI asli gumantung karo nambah dosis sing terus-terusan kanggo nambah dc ing macem-macem konsentrasi. Solusi sing diselidiki [25]. -100 mg l-1] ing 25 ° C. Asil kasebut nuduhake manawa efisiensi aman (94,6%) saka komposit RGO / NZVI luwih dhuwur tinimbang Nzvi (90%) kanthi konsentrasi ngisor (25 mg l-1). Nanging, nalika konsentrasi wiwitan saya tambah dadi 100 mg L-1, efisiensi aman saka RGo / Nzvi lan Parental Nzvi mudhun nganti 70% (Gambar 6A), sing bisa uga ana ing situs aktif NZVI. Kosok baline, RGO / NZVI nuduhake efisiensi sing luwih dhuwur saka mbusak DC, sing bisa uga ana amarga efek sinergis ing antarane rgo lan nzvi, ing kasus rgo luwih dhuwur, lan ing kasus rgo luwih dhuwur, lan ing kasus rgo sing kasedhiya kanggo para adsorbed tinimbang nzvi sing utuh. Kajaba iku, ing Fig. 6B nuduhake manawa kapasitas adsorption RGo / Nzvi lan Nzvi nambah saka 9,4 mg / g nganti 30 mg / g, kanthi konsentrasi wiwitane 25-100 mg / l. -1.1 kanggo 28,73 mg g-1. Mula, tingkat penghapusan DC kasebut ana hubungane karo konsentrasi DC dhisikan, sing amarga nomer reaksi sing diwatesi sing didhukung saben adsorbent kanggo adsorption lan mbusak DC ing solusi. Mangkono, bisa disimpulake saka asil kasebut yen komposit RGO / Nzvi duwe efisiensi ahli parsorption lan pengurangan sing luwih dhuwur, lan rogo ing komposisi RGO / NZVI bisa digunakake loro minangka adsorbent lan minangka bahan operator.
Efisiensi lan kapasitas dc adsorption kanggo komposit RGO / Nzvi lan Nzvi yaiku (A, B) [CO = 25 mg L-1-100 mg l-1-100 mg l-1-100), ph. Ing kapasitas adsorption lan efisiensi dc / komposit dc / nzvi (c) [CO = 50 mg l-1, pH = 3 ° C, dosis = 0,05 g].
Solusi pH minangka faktor kritis ing sinau babagan proses adsorption, amarga mengaruhi jurusan ionisasi, spesifikasi, lan ionisasi saka adsorbent. Eksperimen kasebut ditindakake ing 25 ° C kanthi dosis adsorbent pancet (0,05 g) lan konsentrasi awal 50 mg l-1 ing kisaran PH (3-11). Miturut review sastra46, DC minangka molekul amphipilic kanthi pirang-pirang klompok fungsi iizable (fenol, klompok amino, alkohol) ing macem-macem tingkat pH. Akibaté, macem-macem fungsi DC lan struktur sing ana gandhengane ing permukaan RGO / NZVI bisa uga ana kation, lan anionik, molekul DC, lan moleki DC2 (DCH- utawa DC2-) ing PH 7.7. Akibaté, macem-macem fungsi DC lan struktur sing ana gandhengane ing permukaan RGO / NZVI bisa uga ana kation, lan anionik, molekul DC, lan moleki DC2 (DCH- utawa DC2-) ing PH 7.7. Результе РЕзличные иунктк и свекуктукти композиита RGO / NZVI Могутвать электростатиески и Могротки и виде катионов, цвиттерв и аниествует в Виде виде Ратиона (DCH3 +) при рн <3,3, цвиттер-ионный (DCH20) 3,3 <Ph <7 и Аил и А 7 7 (DCH- или PH 7,7. Akibaté, macem-macem fungsi DC lan struktur sing gegandhengan ing permukaan RGO / NZVI bisa sesambungan electrokatat lan bisa ana ing bentuk kasional, zwittersion, lan anion; Molekul DC ana kation (DCH3 +) ing pH <3.3; Ionic (DCH20) 3.3 <p <7 7.7 lan anionik (dch- utawa dc2-) ing ph 7.7.因此, DC 的 各种功能和 RGO / NZVI 的 的 相关结构可能会发生静电相互作用, 并可能以阳离子 的 形式存在, DC 分子在 PH <3.3 时以阳离子 (DCH) 3.3 <pH- 和阴离子 (DCH-) 在 pH 7,7.因此, DC 的 种 和 和 和 的 的 相关 的可能 的 表面 的 相关 的 的 发生 静电 相互 相互 静电 静电 静电 静电 静电 静电 静电 ,, dc 分子 阳离子 ,, dc 分子 阴离子 ,, dc 分子 形式 ,, dc 分子 形式 ,, dc 分子 形式 ,, dc 分子 形式 两 ,, dc 分子 阴离子 两 ,, dc 分子 阴离子 两 ,, dc 分子 形式阴离子 ,, dch1 +)或 DC2-) 在 p ph 77. Sampeyan bakal nggunakake, Sampeyan bisa digunakake ing Коверхности помпозиита RGO / NZVI Модуть вступать в электростатическиескиестаческие взаимодейе взествоваиде катионов, цвиеов и анионов, а аниекулы дк явлекултств, анионов Катионнными (дцг3 +)) 3,3. Mula, macem-macem fungsi DC lan struktur sing gegandhengan ing permukaan RGO / NZVI bisa mlebu interaksi elektrostatik lan ana ing bentuk kasional, senapan, dene molekul DC yaiku nyamar (DCH3 +) ing pH <3.3. Он Сушествуествуествуествуествуествуер-иона (DCH20) При 3,3 <pH <7,7 и а 7 7НА Ana minangka zwitteria (DCH20) ing 3.3 <p <7.7 lan anion (DCH- utawa DC2-) ing PH 7.7.Kanthi Tambah ing PH saka 3 nganti 7, kapasitas adsorpsi lan efisiensi penghosake DC tambah saka 11.2 mg / g (g (85%) (1c). Nanging, amarga PH tambah dadi 9 lan 11, kapasitas adsorption lan efisiensi penghapusan mudhun rada, saka 10.6 mg / g (g (g (3%), masing-masing. Kanthi Tambah ing pH saka 3 nganti 7, DCS utamane ana ing bentuk zwitterasi, sing nggawe kepincut sing meh ora elektrostatik utawa nyusun komposit, kanthi interaksi elektrostatik. Nalika PH tambah ing ndhuwur 8,2, permukaan sing diwenehake karo masarakat, saengga kapasitas adsorpsi mudhun lan mudhun amarga repulsion electrostatic lan permukaan sing dirajut adsorbent. Tren iki nyaranake manawa para komposit DC / Nzvi yaiku gumantung banget, lan asil kasebut uga nuduhake manawa komposit RGO / Nzvi cocog karo adsorbents kanthi asam lan netral.
Efek suhu ing adsorpsi solusi banyu DC ditindakake ing (25-55 ° C). Gambar 7A nuduhake efek kenaikan suhu ing efisiensi aman saka DC Antibiotik DC / NZVI tambah mundhak 83,9 mg nganti 47% lan 7,83 mg / g. , masing-masing. Penurunan sing signifikan iki bisa uga amarga peningkatan energi termal saka ion DC, sing ndadékaké DesoSporsption47.
Efek suhu ing efisiensi mbusak lan kapasitas adsorption CD ing komposit RGO / Nzvi (CO = 50 mg), PH = 7, dosis (CO = 50 mg l-1, pH = 7, T = 25 ° C] (C, D) [CO = 25-100 mg L-1, PH = 7 ° C, dosis = 0,05 g].
Efek nambah dosis rogo rogo / Nzvi saka 0,01 g nganti 0,07 g ing kapasitas aman lan kapasitas adsorpsi ditampilake ing Fig.. 7b. Tambah ing dosis saka adsorbent nyebabake penurunan kapasitas adsorption saka 33,43 mg / g nganti 6.74 mg / g. Nanging, kanthi nambah dosis adsorbent saka 0,01 g nganti 0,07 g, efisiensi aman mundhak saka 66,8% nganti 96%, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane, bisa uga ana gandhengane.
Efek konsentrasi awal ing kapasitas adsorption lan efisiensi aman [25-100 mg L-1, 25 ° C, PH 7, FH 7.05 g] diteliti. Nalika konsentrasi awal tambah saka 25 mg L-1 nganti 100 mg L-1, persentase mbusak rgo / nzvi komposit mudhun saka 94,6% kanggo 65%, bisa uga amarga ora ana situs aktif. Waca rangkeng-. Adsorbs konsentrasi DC49 gedhe. Ing tangan liyane, minangka konsentrasi awal tambah, kapasitas adsorption uga tambah saka 9,4 mg / g nganti 30 mg / g nganti keseimbangan (1D). Reaksi sing ora bisa dielingi iki amarga kenaikan kekuwatan nyopir kanthi konsentrasi DC wiwitan luwih gedhe tinimbang resistensi transfer Mass massa DC ion massa kanggo tekan 50 saka komposit RGO / NZVi.
Hubungi Wektu lan Pasinaon Kinetic Tujuane kanggo ngerti babagan EquiliIress wektu adsorption. Kaping pisanan, jumlah DC ADSORBED sajrone 40 menit kaping pisanan kira-kira 40 menit kaping pisanan kira-kira setengah saka total jumlah adsorbed sajrone wektu (100 menit). Nalika molekul DC ing solusi solusi nyebabake pindhah kanthi cepet menyang permukaan RGO / Nzvi nyebabake akibat sing signifikan. Sawise 40 menit, adsorption DC tambah mundhak alon-alon lan alon-alon nganti keseimbangan nganti 60 menit (1 Fig. Wiwit jumlah sing cukup adsorbed sajrone 40 menit pisanan, bakal ana tabrakan sing luwih sithik karo molekul DC lan situs aktif sing kasedhiya kanggo molekul sing ora adil. Mula, tingkat adsorption bisa suda51.
Kanggo luwih ngerti manawa adsorption kinetika, plot line tatanan pseudo (Fig. 8a), tatanan kapindho Pseudo (Fig. 8C) model kinetik digunakake. Saka paramèter sing dipikolehi saka pasinaon kinetik (Tabel S1), dadi jelas model Pseudosecond minangka model paling apik kanggo njlentrehake kinetik adsorption, ing endi regane R2 luwih dhuwur tinimbang ing rong model liyane. Ana uga persamaan antarane kapasitas adsorpsi sing diwernani (QE, CAL). Pesenan Pseudo-nomer loro lan nilai eksperimen (QE, exp.) Apa bukti-bukti sabanjure yen tatanan Pseudo-kapindho minangka model sing luwih apik tinimbang model liyane. Kaya sing ditampilake ing Tabel 1, nilai-nilai α (Rating dhisikan awal) lan β (desoSetstant) Konfirmasi manawa DC cenderung adsorb kanthi efisien ing komposit RGO / NZVIST. Waca rangkeng-.
Plot kinetik linear linear urutan pseudo-detik (a), urutan pseudo-pisanan (b) lan elovich (c) [cO = 25-100 mg l-1, 7 ° C, dosis = 0,05 g].
Pasinaon isotherms ademorption mbantu nemtokake kapasitas adsorption saka adsorbent (komposit RGO / NRVI) ing macem-macem konsentrasi adsorbate (DC) lan suhu sistem. Kapasitas adsorption maksimum dikira nggunakake Isotherm, sing nuduhake manawa adsorption kasebut homogen lan kalebu pembentukan monolayer adsorbate ing permukaan saka adsorbent tanpa interaksi ing antarane dheweke. Loro model isotherm sing digunakake minangka model sing digunakake lan temkin. Sanajan model freundlich ora digunakake kanggo ngetung kapasitas adsorption, mula bisa ngerteni proses adsorption heterogeption lan lowongan ing macem-macem tenaga, nalika model temkin mbantu mangertos babagan pariwara fisik lan kimia 5.
Angka 9A-C nuduhake papan langmuir, Freindlich, lan model temkin, lan temkin, masing-masing. Nilai R2 sing diwilang saka Freundlich (Fig. 9a) lan Langmuir (Gambar 9B) lan 0,996) lan Langmuir (0.088) model lan temkin (0.985). Kapasitas adsorption maksimal (qmax), diwilang nggunakake model Langmuir Isotherm, yaiku 31,61 mg g-1. Kajaba iku, nilai sing diwilang faktor pamisahan dimensi tanpa (RL) ana ing antarane 0 lan 1 (0,097), nuduhake proses adsorption sing apik. Yen ora, sing diitung Freundlich (N = 2.756) nuduhake pilihan kanggo proses penyerapan iki. Miturut model linier saka Isothermm (Fig.), Asipisi DC ing RGO / Komposiisi DC / Nzvi minangka proses adsorption fisik, wiwit B Is 82 kJ mol-1 (0.408) 55. Sanajan adsorption fisik biasane dipediat kanthi pasukan waota van der, langsung ngarahake para komposit RGO / Nzvi mbutuhake tenaga gedhe adsorpsi [56, 57].
Freundlich (a), langmuir (b), lan temkin (c) Isotherms adoar linear [CO = 25-100 mg L-1, PH = 7 ° C, dosis = 0,05 g]. Plot saka persamaan Van'FAFF kanggo DC Adsorption dening RGo / Nzvi Composites (D) [CO = 25-100 mg L-1, PH = 7-55 ° C lan DOSE = 0,05 g].
Kanggo ngevaluasi efek pangowahan suhu reaksi ing Aman DC saka RGO / Nzvi, paramèter thermodynamic kayata entrops (ΔH), lan pangowahan energi gratis (ΔG) diwilang saka rumus. 3 lan 458.
Ngendi \ ({k} _ {e} \) = \ (\ (\ (\ (\ (\ (ee}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{e}} _ {{c}} _ {{c}} _ {{e}} _ {{c}} _ {{ca}} _ {{c R lan RT minangka suhu bensin lan adsorption suhu, masing-masing. Plotting ln ke nglawan 1 / t menehi garis lurus (Gambar 9D) saka sing ora bisa ditemtokake.
Nilai Negatif Δh nuduhake manawa proses kasebut eksotermis. Ing tangan liyane, nilai Δ ing proses adsorption fisik. Nilai Negatif ΔG ing Tabel 3 nuduhake manawa adsorption bisa lan spontan. Nilai Negatif Δs nuduhake urutan molekul adsorbent ing antarmuka Cairan (Tabel 3).
Tabel 4 mbandhingake Komposit RGO / NZVI karo adsorbents liyane sing dilaporake ing pasinaon sadurunge. Cetha manawa komposit VGO / NCVI duwe kapasitas adsorpsi sing dhuwur lan bisa uga janji kanggo mbusak antibiotik DC saka banyu. Kajaba iku, komposit RGo / Nzvi minangka proses cepet kanthi wektu keseimbangan 60 menit. Properties adsorpsi sing apik banget kanggo komposit RGo / Nzvi bisa diterangno dening efek sinergis ing RGO lan NZVI.
Tokoh 10A, b nggambarake mekanisme rasional kanggo mbusak antibiotik DC kanthi komplek rgo / nzvi lan nzvi. Miturut asil eksperimen babagan efek ing efisiensi DC Adsorption, kanthi Tambah ing komposit RGO / NZVI ora dikontrol dening interaksi elektrostatik, amarga tumindak zwitipion; Mula, pangowahan nilai PH ora mengaruhi proses adsorption. Sabanjure, mekanisme adsorption bisa dikontrol dening interaksi non-electrostatic kayata ikatan hidrogen, efek hidrogen, lan π-π stack interaksi ing rgo / nzvi komposit lan dc66. Dikenal yen mekanisme adsorbates aromatik ing permukaan graphene sing wis diterangno dening π-π interaksi interaksi minangka pasukan nyopir utama. Komposit minangka bahan berlapis sing padha karo graphene kanthi maksimal penyerapan ing 233 nm amarga transisi π-π *. Adhedhasar anané papat cincin aromatik ing struktur molekuler saka molekul DC adsorbate, kita hipotesis manawa ana mekanisme dc ing antarane dc π-electron menyang permukaan Rgo. / komposit Nzvi. Kajaba iku, kaya sing ditampilake ing Fig. 10B, studi ft ft ft, ditindakake kanggo nyinaoni interaksi molekul RGO / Nzvi karo DC, lan komposit ftir RGo / Nzvi sawise DC Adsorption ditampilake ing Gambar 10b. 10b. Puncak anyar wis diamati ing 2111 cm-1, sing cocog karo getaran kerangka ing C = C Bond C = C C = C C = C Bond C = C C = C Bond C = c, sing nuduhake anané klompok fungsi organik sing cocog ing permukaan 67 RGO / NZVI. Puncak liyane shift saka 1561 nganti 1548 cm-1 lan saka 1399 nganti 1360 cm-1, sing uga negesake manawa interaksi duwe peran penting ing parsorpsi organ668,69. Sawise adsorption DC, intensitas sawetara kelompok oksigen sing ngemot, kayata Oh, suda 3270 cm-1, sing nuduhake manawa ikatan hidrogen minangka salah sawijining mekanisme adsorption. Mangkono, adhedhasar asil, adsorption DC / Nzvi biasane utamane amarga π-π interaksi interaksi lan ikatan H-.
Mekanisme rasional babagan adsorption DC Antibiotics DC / NZVI lan NZVI (a). Spectra adsorpsi ftir FTIR ing RGO / NZVI lan NZVI (B).
Intensitas pita penyerapan NZVI kanthi 3244, 1615, 1511 cm-1 tambah sawise adsorption DC, sing kudu ana gandhengane karo klompok fungsional saka asam karboxylic o grup ing DC. Nanging, persentase ngisor iki transmisi ing kabeh band sing diamati nuduhake ora ana owah-owahan sing signifikan ing efisiensi adsorption adsorbent prospektraksi phytosynthet (Nzvi) dibandhingake karo NZVI sadurunge proses adsorption. Miturut sawetara riset dC mbusak karo NZVI71, nalika Nzvi reaksi karo H2O, elektron dibebasake banjur H + digunakake kanggo ngasilake hidrogen sing aktif banget. Pungkasan, sawetara senyawa perhatian nampa elektron saka hidrogen sing aktif, nyebabake -c = n lan -c = c-, sing diwenehake kanggo pamisahan ring benzene.
Wektu Pos: Nov-14-2022