Terima kasih kerana melayari Nature.com. Versi pelayar yang anda gunakan mempunyai sokongan CSS yang terhad. Untuk pengalaman terbaik, kami mengesyorkan anda menggunakan pelayar yang dikemas kini (atau melumpuhkan Mod Keserasian dalam Internet Explorer). Sementara itu, untuk memastikan sokongan berterusan, kami akan memaparkan laman web tanpa gaya dan JavaScript.
Dalam kajian ini, komposit rGO/nZVI telah disintesis buat kali pertama menggunakan prosedur mudah dan mesra alam menggunakan ekstrak daun kekuningan Sophora sebagai agen pengurangan dan penstabil untuk mematuhi prinsip kimia "hijau", seperti sintesis kimia yang kurang berbahaya. Beberapa alat telah digunakan untuk mengesahkan kejayaan sintesis komposit, seperti SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR, dan potensi zeta, yang menunjukkan kejayaan fabrikasi komposit. Kapasiti penyingkiran komposit baharu dan nZVI tulen pada pelbagai kepekatan permulaan doksisiklin antibiotik telah dibandingkan untuk mengkaji kesan sinergi antara rGO dan nZVI. Di bawah keadaan penyingkiran 25 mg L-1, 25°C dan 0.05 g, kadar penyingkiran adsorptif nZVI tulen adalah 90%, manakala kadar penyingkiran adsorptif doksisiklin oleh komposit rGO/nZVI mencapai 94.6%, mengesahkan bahawa nZVI dan rGO. Proses penjerapan sepadan dengan tertib pseudo-saat dan selaras dengan model Freundlich dengan kapasiti penjerapan maksimum 31.61 mg g-1 pada 25 °C dan pH 7. Satu mekanisme yang munasabah untuk penyingkiran DC telah dicadangkan. Di samping itu, kebolehgunaan semula komposit rGO/nZVI adalah 60% selepas enam kitaran regenerasi berturut-turut.
Kekurangan dan pencemaran air kini menjadi ancaman serius kepada semua negara. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pencemaran air, terutamanya pencemaran antibiotik, telah meningkat disebabkan oleh peningkatan pengeluaran dan penggunaan semasa pandemik COVID-191,2,3. Oleh itu, pembangunan teknologi yang berkesan untuk menghapuskan antibiotik dalam air sisa adalah tugas yang mendesak.
Salah satu antibiotik separa sintetik yang tahan daripada kumpulan tetrasiklin ialah doksisiklin (DC)4,5. Telah dilaporkan bahawa sisa DC dalam air bawah tanah dan air permukaan tidak dapat dimetabolismekan, hanya 20-50% dimetabolismekan dan selebihnya dilepaskan ke alam sekitar, menyebabkan masalah alam sekitar dan kesihatan yang serius6.
Pendedahan kepada DC pada tahap rendah boleh membunuh mikroorganisma fotosintetik akuatik, mengancam penyebaran bakteria antimikrob dan meningkatkan rintangan antimikrob, jadi bahan pencemar ini mesti dikeluarkan daripada air sisa. Degradasi semula jadi DC dalam air adalah proses yang sangat perlahan. Proses fiziko-kimia seperti fotolisis, biodegradasi dan penjerapan hanya boleh terdegradasi pada kepekatan rendah dan pada kadar yang sangat rendah7,8. Walau bagaimanapun, kaedah yang paling menjimatkan, mudah, mesra alam, mudah dikendalikan dan cekap ialah penjerapan9,10.
Besi nano sifar valen (nZVI) merupakan bahan yang sangat berkuasa yang boleh menyingkirkan banyak antibiotik daripada air, termasuk metronidazol, diazepam, siprofloksasin, kloramfenikol dan tetrasiklin. Keupayaan ini adalah disebabkan oleh sifat-sifat menakjubkan yang dimiliki oleh nZVI, seperti kereaktifan yang tinggi, luas permukaan yang besar dan banyak tapak pengikatan luaran11. Walau bagaimanapun, nZVI terdedah kepada pengagregatan dalam media akueus disebabkan oleh daya van der Wells dan sifat magnet yang tinggi, yang mengurangkan keberkesanannya dalam menyingkirkan bahan cemar akibat pembentukan lapisan oksida yang menghalang kereaktifan nZVI10,12. Aglomerasi zarah nZVI boleh dikurangkan dengan mengubah suai permukaannya dengan surfaktan dan polimer atau dengan menggabungkannya dengan bahan nano lain dalam bentuk komposit, yang telah terbukti sebagai pendekatan yang berdaya maju untuk meningkatkan kestabilannya dalam persekitaran13,14.
Grafena ialah bahan nano karbon dua dimensi yang terdiri daripada atom karbon hibrid sp2 yang disusun dalam kekisi sarang lebah. Ia mempunyai luas permukaan yang besar, kekuatan mekanikal yang ketara, aktiviti elektropemangkin yang sangat baik, kekonduksian terma yang tinggi, mobiliti elektron yang pantas, dan bahan pembawa yang sesuai untuk menyokong nanopartikel bukan organik pada permukaannya. Gabungan nanopartikel logam dan grafen boleh melebihi manfaat individu setiap bahan dan, disebabkan oleh sifat fizikal dan kimianya yang unggul, memberikan taburan nanopartikel yang optimum untuk rawatan air yang lebih cekap15.
Ekstrak tumbuhan merupakan alternatif terbaik kepada agen pengurangan kimia berbahaya yang biasa digunakan dalam sintesis grafena oksida terkurang (rGO) dan nZVI kerana ia mudah didapati, murah, satu langkah, selamat untuk alam sekitar dan boleh digunakan sebagai agen pengurangan. Ekstrak tumbuhan seperti flavonoid dan sebatian fenolik juga bertindak sebagai penstabil. Oleh itu, ekstrak daun Atriplex halimus L. telah digunakan sebagai agen pembaikan dan penutup untuk sintesis komposit rGO/nZVI dalam kajian ini. Atriplex halimus daripada keluarga Amaranthaceae ialah pokok renek saka yang menyukai nitrogen dengan julat geografi yang luas16.
Menurut literatur yang ada, Atriplex halimus (A. halimus) pertama kali digunakan untuk membuat komposit rGO/nZVI sebagai kaedah sintesis yang ekonomik dan mesra alam. Oleh itu, tujuan kerja ini terdiri daripada empat bahagian: (1) fitosintesis komposit rGO/nZVI dan nZVI induk menggunakan ekstrak daun akuatik A. halimus, (2) pencirian komposit fitosintesis menggunakan pelbagai kaedah untuk mengesahkan kejayaan fabrikasi mereka, (3) mengkaji kesan sinergi rGO dan nZVI dalam penjerapan dan penyingkiran bahan cemar organik antibiotik doksisiklin di bawah parameter tindak balas yang berbeza, mengoptimumkan keadaan proses penjerapan, (3) mengkaji bahan komposit dalam pelbagai rawatan berterusan selepas kitaran pemprosesan.
Doksisiklin hidroklorida (DC, MM = 480.90, formula kimia C22H24N2O·HCl, 98%), besi klorida heksahidrat (FeCl3.6H2O, 97%), serbuk grafit yang dibeli dari Sigma-Aldrich, Amerika Syarikat. Natrium hidroksida (NaOH, 97%), etanol (C2H5OH, 99.9%) dan asid hidroklorik (HCl, 37%) telah dibeli dari Merck, Amerika Syarikat. NaCl, KCl, CaCl2, MnCl2 dan MgCl2 telah dibeli dari Tianjin Comio Chemical Reagent Co., Ltd. Semua reagen mempunyai ketulenan analitik yang tinggi. Air suling berganda telah digunakan untuk menyediakan semua larutan akueus.
Spesimen perwakilan A. halimus telah dikumpulkan dari habitat semula jadi mereka di Delta Nil dan mendarat di sepanjang pantai Mediterranean Mesir. Bahan tumbuhan dikumpulkan mengikut garis panduan kebangsaan dan antarabangsa yang berkenaan17. Prof. Manal Fawzi telah mengenal pasti spesimen tumbuhan mengikut Boulos18, dan Jabatan Sains Alam Sekitar Universiti Alexandria membenarkan pengumpulan spesies tumbuhan yang dikaji untuk tujuan saintifik. Baucar sampel disimpan di Herbarium Universiti Tanta (TANE), baucar no. 14 122–14 127, sebuah herbarium awam yang menyediakan akses kepada bahan yang termendap. Di samping itu, untuk menghilangkan habuk atau kotoran, potong daun tumbuhan menjadi kepingan kecil, bilas 3 kali dengan paip dan air suling, kemudian keringkan pada suhu 50°C. Tumbuhan itu dihancurkan, 5 g serbuk halus direndam dalam 100 ml air suling dan dikacau pada suhu 70°C selama 20 minit untuk mendapatkan ekstrak. Ekstrak Bacillus nicotianae yang diperoleh ditapis melalui kertas penapis Whatman dan disimpan dalam tiub yang bersih dan disterilkan pada suhu 4°C untuk kegunaan selanjutnya.
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, GO diperbuat daripada serbuk grafit melalui kaedah Hummers yang diubah suai. 10 mg serbuk GO telah dilarutkan dalam 50 ml air ternyahion selama 30 minit di bawah sonikasi, dan kemudian 0.9 g FeCl3 dan 2.9 g NaAc telah dicampurkan selama 60 minit. 20 ml ekstrak daun atriplex telah ditambah ke dalam larutan yang telah dikacau sambil dikacau dan dibiarkan pada suhu 80°C selama 8 jam. Suspensi hitam yang terhasil telah ditapis. Nanokomposit yang disediakan telah dibasuh dengan etanol dan air bidistil dan kemudian dikeringkan dalam ketuhar vakum pada suhu 50°C selama 12 jam.
Gambar skematik dan digital sintesis hijau kompleks rGO/nZVI dan nZVI serta penyingkiran antibiotik DC daripada air yang tercemar menggunakan ekstrak Atriplex halimus.
Secara ringkas, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, 10 ml larutan ferum klorida yang mengandungi ion Fe3+ 0.05 M telah ditambah setitik demi setitik kepada 20 ml larutan ekstrak daun pahit selama 60 minit dengan pemanasan dan pengacakan sederhana, dan kemudian larutan tersebut disentrifugasi pada 14,000 rpm (Hermle, 15,000 rpm) selama 15 minit untuk menghasilkan zarah hitam, yang kemudiannya dibasuh 3 kali dengan etanol dan air suling dan kemudian dikeringkan dalam ketuhar vakum pada suhu 60° C semalaman.
Komposit rGO/nZVI dan nZVI yang disintesis tumbuhan dicirikan oleh spektroskopi UV-nampak (spektrofotometer UV/Vis siri T70/T80, PG Instruments Ltd, UK) dalam julat pengimbasan 200-800 nm. Untuk menganalisis topografi dan taburan saiz komposit rGO/nZVI dan nZVI, spektroskopi TEM (JOEL, JEM-2100F, Jepun, voltan pecutan 200 kV) telah digunakan. Untuk menilai kumpulan berfungsi yang boleh terlibat dalam ekstrak tumbuhan yang bertanggungjawab untuk proses pemulihan dan penstabilan, spektroskopi FT-IR telah dijalankan (spektrometer JASCO dalam julat 4000-600 cm-1). Di samping itu, penganalisis potensi zeta (Zetasizer Nano ZS Malvern) telah digunakan untuk mengkaji cas permukaan bahan nano yang disintesis. Untuk pengukuran pembelauan sinar-X bagi bahan nano serbuk, difraktometer sinar-X (X'PERT PRO, Belanda) telah digunakan, beroperasi pada arus (40 mA), voltan (45 kV) dalam julat 2θ dari 20° hingga 80° dan sinaran CuKa1 (\(\lambda =\ ) 1.54056 Ao). Spektrometer sinar-X serakan tenaga (EDX) (model JEOL JSM-IT100) bertanggungjawab untuk mengkaji komposisi unsur apabila mengumpul sinar-X monokromatik Al K-α dari -10 hingga 1350 eV pada XPS, saiz titik 400 μm K-ALPHA (Thermo Fisher Scientific, USA) tenaga penghantaran spektrum penuh ialah 200 eV dan spektrum sempit ialah 50 eV. Sampel serbuk ditekan pada pemegang sampel, yang diletakkan di dalam ruang vakum. Spektrum C1s digunakan sebagai rujukan pada 284.58 eV untuk menentukan tenaga pengikatan.
Eksperimen penjerapan telah dijalankan untuk menguji keberkesanan nanokomposit rGO/nZVI yang disintesis dalam menyingkirkan doksisiklin (DC) daripada larutan akueus. Eksperimen penjerapan telah dijalankan dalam kelalang Erlenmeyer 25 ml pada kelajuan penggoncangan 200 rpm pada penggoncang orbit (Stuart, Orbital Shaker/SSL1) pada suhu 298 K. Dengan mencairkan larutan stok DC (1000 ppm) dengan air bidistil. Untuk menilai kesan dos rGO/nSVI terhadap kecekapan penjerapan, nanokomposit dengan berat yang berbeza (0.01–0.07 g) telah ditambah kepada 20 ml larutan DC. Untuk mengkaji kinetik dan isoterma penjerapan, 0.05 g penjerap telah direndam dalam larutan akueus CD dengan kepekatan awal (25–100 mg L–1). Kesan pH terhadap penyingkiran DC telah dikaji pada pH (3–11) dan kepekatan awal 50 mg L-1 pada suhu 25°C. Laraskan pH sistem dengan menambah sedikit larutan HCl atau NaOH (meter pH Crison, meter pH, pH 25). Di samping itu, pengaruh suhu tindak balas terhadap eksperimen penjerapan dalam julat 25-55°C telah dikaji. Kesan kekuatan ionik pada proses penjerapan telah dikaji dengan menambah pelbagai kepekatan NaCl (0.01–4 mol L–1) pada kepekatan awal DC 50 mg L–1, pH 3 dan 7), 25°C, dan dos penjerap 0.05 g. Penjerapan DC yang tidak terjerap telah diukur menggunakan spektrofotometer UV-Vis pancaran dua hala (siri T70/T80, PG Instruments Ltd, UK) yang dilengkapi dengan kuvet kuarza sepanjang laluan 1.0 cm pada panjang gelombang maksimum (λmax) iaitu 270 dan 350 nm. Peratusan penyingkiran antibiotik DC (R%; Persamaan 1) dan jumlah penjerapan DC, qt, Persamaan. 2 (mg/g) telah diukur menggunakan persamaan berikut.
di mana %R ialah kapasiti penyingkiran DC (%), Co ialah kepekatan DC awal pada masa 0, dan C ialah kepekatan DC pada masa t, masing-masing (mg L-1).
di mana qe ialah jumlah DC yang diserap bagi setiap unit jisim penjerap (mg g-1), Co dan Ce ialah kepekatan pada masa sifar dan pada keseimbangan, masing-masing (mg l-1), V ialah isipadu larutan (l), dan m ialah reagen jisim penjerapan (g).
Imej SEM (Rajah 2A–C) menunjukkan morfologi lamelar komposit rGO/nZVI dengan nanopartikel besi sfera yang tersebar secara seragam di permukaannya, menunjukkan kejayaan pelekatan NP nZVI pada permukaan rGO. Di samping itu, terdapat beberapa kedutan pada daun rGO, yang mengesahkan penyingkiran kumpulan yang mengandungi oksigen serentak dengan pemulihan A. halimus GO. Kedutan besar ini bertindak sebagai tapak untuk pemuatan aktif NP besi. Imej nZVI (Rajah 2D-F) menunjukkan bahawa NP besi sfera sangat berselerak dan tidak beragregat, yang disebabkan oleh sifat salutan komponen botani ekstrak tumbuhan. Saiz zarah berbeza-beza dalam lingkungan 15–26 nm. Walau bagaimanapun, sesetengah kawasan mempunyai morfologi mesoporous dengan struktur bonjolan dan rongga, yang boleh memberikan kapasiti penjerapan nZVI yang berkesan tinggi, kerana ia boleh meningkatkan kemungkinan memerangkap molekul DC pada permukaan nZVI. Apabila ekstrak Rosa Damascus digunakan untuk sintesis nZVI, NP yang diperoleh adalah tidak homogen, dengan lompang dan bentuk yang berbeza, yang mengurangkan kecekapannya dalam penjerapan Cr(VI) dan meningkatkan masa tindak balas 23. Keputusannya selaras dengan nZVI yang disintesis daripada daun oak dan mulberi, yang kebanyakannya merupakan nanopartikel sfera dengan pelbagai saiz nanometer tanpa aglomerasi yang jelas.
Imej SEM bagi komposit rGO/nZVI (AC), nZVI (D, E) dan corak EDX bagi komposit nZVI/rGO (G) dan nZVI (H).
Komposisi unsur komposit rGO/nZVI dan nZVI yang disintesis tumbuhan telah dikaji menggunakan EDX (Rajah 2G, H). Kajian menunjukkan bahawa nZVI terdiri daripada karbon (38.29% mengikut jisim), oksigen (47.41% mengikut jisim) dan besi (11.84% mengikut jisim), tetapi unsur lain seperti fosforus24 juga terdapat, yang boleh diperolehi daripada ekstrak tumbuhan. Di samping itu, peratusan karbon dan oksigen yang tinggi adalah disebabkan oleh kehadiran fitokimia daripada ekstrak tumbuhan dalam sampel nZVI bawah permukaan. Unsur-unsur ini diagihkan secara sekata pada rGO tetapi dalam nisbah yang berbeza: C (39.16 wt %), O (46.98 wt %) dan Fe (10.99 wt %), EDX rGO/nZVI juga menunjukkan kehadiran unsur lain seperti S, yang boleh dikaitkan dengan ekstrak tumbuhan, digunakan. Nisbah C:O semasa dan kandungan besi dalam komposit rGO/nZVI menggunakan A. halimus adalah jauh lebih baik daripada menggunakan ekstrak daun kayu putih, kerana ia mencirikan komposisi C (23.44 wt.%), O (68.29 wt.%) dan Fe (8.27 wt.%). wt %) 25. Nataša et al., 2022 melaporkan komposisi unsur nZVI yang serupa yang disintesis daripada daun oak dan mulberi dan mengesahkan bahawa kumpulan polifenol dan molekul lain yang terkandung dalam ekstrak daun bertanggungjawab untuk proses penurunan.
Morfologi nZVI yang disintesis dalam tumbuhan (Rajah S2A,B) adalah sfera dan sebahagiannya tidak sekata, dengan saiz zarah purata 23.09 ± 3.54 nm, namun agregat rantai diperhatikan disebabkan oleh daya van der Waals dan feromagnetisme. Bentuk zarah yang kebanyakannya berbutir dan sfera ini sepadan dengan keputusan SEM. Pemerhatian yang serupa telah ditemui oleh Abdelfatah et al. pada tahun 2021 apabila ekstrak daun jarak digunakan dalam sintesis nZVI11. NP ekstrak daun Ruelas tuberosa yang digunakan sebagai agen penurunan dalam nZVI juga mempunyai bentuk sfera dengan diameter 20 hingga 40 nm26.
Imej TEM komposit rGO/nZVI hibrid (Rajah S2C-D) menunjukkan bahawa rGO ialah satah basal dengan lipatan marginal dan kedutan yang menyediakan pelbagai tapak pemuatan untuk NP nZVI; morfologi lamelar ini juga mengesahkan kejayaan fabrikasi rGO. Di samping itu, NP nZVI mempunyai bentuk sfera dengan saiz zarah dari 5.32 hingga 27 nm dan terbenam dalam lapisan rGO dengan serakan yang hampir seragam. Ekstrak daun eukaliptus digunakan untuk mensintesis NP Fe/rGO; Keputusan TEM juga mengesahkan bahawa kedutan dalam lapisan rGO meningkatkan serakan NP Fe lebih daripada NP Fe tulen dan meningkatkan kereaktifan komposit. Keputusan yang serupa diperoleh oleh Bagheri et al. 28 apabila komposit itu dibuat menggunakan teknik ultrasonik dengan saiz nanopartikel besi purata kira-kira 17.70 nm.
Spektrum FTIR bagi komposit A. halimus, nZVI, GO, rGO, dan rGO/nZVI ditunjukkan dalam Rajah 3A. Kehadiran kumpulan berfungsi permukaan dalam daun A. halimus muncul pada 3336 cm-1, yang sepadan dengan polifenol, dan 1244 cm-1, yang sepadan dengan kumpulan karbonil yang dihasilkan oleh protein. Kumpulan lain seperti alkana pada 2918 cm-1, alkena pada 1647 cm-1 dan sambungan CO-O-CO pada 1030 cm-1 juga telah diperhatikan, menunjukkan kehadiran komponen tumbuhan yang bertindak sebagai agen pengedap dan bertanggungjawab untuk pemulihan daripada Fe2+ kepada Fe0 dan GO kepada rGO29. Secara amnya, spektrum nZVI menunjukkan puncak penyerapan yang sama seperti gula pahit, tetapi dengan kedudukan yang sedikit beralih. Satu jalur kuat muncul pada 3244 cm-1 yang dikaitkan dengan getaran regangan OH (fenol), puncak pada 1615 sepadan dengan C=C, dan jalur pada 1546 dan 1011 cm-1 timbul disebabkan oleh regangan C=O (polifenol dan flavonoid), kumpulan CN-amin aromatik dan amina alifatik juga diperhatikan masing-masing pada 1310 cm-1 dan 1190 cm-113. Spektrum FTIR GO menunjukkan kehadiran banyak kumpulan yang mengandungi oksigen berintensiti tinggi, termasuk jalur regangan alkoksi (CO) pada 1041 cm-1, jalur regangan epoksi (CO) pada 1291 cm-1, regangan C=O. Satu jalur getaran regangan C=C pada 1619 cm-1, satu jalur pada 1708 cm-1 dan satu jalur lebar getaran regangan kumpulan OH pada 3384 cm-1 muncul, yang disahkan oleh kaedah Hummers yang dipertingkatkan, yang berjaya mengoksidakan proses grafit. Apabila membandingkan komposit rGO dan rGO/nZVI dengan spektrum GO, keamatan beberapa kumpulan yang mengandungi oksigen, seperti OH pada 3270 cm-1, berkurangan dengan ketara, manakala yang lain, seperti C=O pada 1729 cm-1, berkurangan sepenuhnya. hilang, menunjukkan penyingkiran kumpulan berfungsi yang mengandungi oksigen dalam GO yang berjaya oleh ekstrak A. halimus. Puncak ciri tajam rGO yang baharu pada tegangan C=C diperhatikan sekitar 1560 dan 1405 cm-1, yang mengesahkan pengurangan GO kepada rGO. Variasi dari 1043 hingga 1015 cm-1 dan dari 982 hingga 918 cm-1 diperhatikan, mungkin disebabkan oleh kemasukan bahan tumbuhan31,32. Weng et al., 2018 juga memerhatikan pelemahan kumpulan berfungsi beroksigen yang ketara dalam GO, mengesahkan kejayaan pembentukan rGO melalui bioreduksi, memandangkan ekstrak daun kayu putih, yang digunakan untuk mensintesis komposit oksida grafen besi terkurang, menunjukkan spektrum FTIR yang lebih dekat bagi kumpulan berfungsi komponen tumbuhan.33.
A. Spektrum FTIR bagi galium, nZVI, rGO, GO, komposit rGO/nZVI (A). Komposit roentgenogram rGO, GO, nZVI dan rGO/nZVI (B).
Pembentukan komposit rGO/nZVI dan nZVI sebahagian besarnya disahkan oleh corak pembelauan sinar-X (Rajah 3B). Puncak Fe0 berintensiti tinggi diperhatikan pada 2Ɵ 44.5°, sepadan dengan indeks (110) (JCPDS no. 06–0696)11. Satu lagi puncak pada 35.1° satah (311) dikaitkan dengan magnetit Fe3O4, 63.2° mungkin dikaitkan dengan indeks Miller satah (440) disebabkan oleh kehadiran ϒ-FeOOH (JCPDS no. 17-0536)34. Corak sinar-X GO menunjukkan puncak tajam pada 2Ɵ 10.3° dan puncak lain pada 21.1°, menunjukkan pengelupasan grafit yang lengkap dan menonjolkan kehadiran kumpulan yang mengandungi oksigen pada permukaan GO35. Corak komposit rGO dan rGO/nZVI merekodkan kehilangan puncak GO yang bersifat ciri dan pembentukan puncak rGO yang luas pada 2Ɵ 22.17 dan 24.7° untuk komposit rGO dan rGO/nZVI, masing-masing, yang mengesahkan kejayaan pemulihan GO oleh ekstrak tumbuhan. Walau bagaimanapun, dalam corak komposit rGO/nZVI, puncak tambahan yang berkaitan dengan satah kekisi Fe0 (110) dan bcc Fe0 (200) diperhatikan masing-masing pada 44.9\(^\circ\) dan 65.22\(^\circ\).
Potensi zeta ialah potensi antara lapisan ionik yang melekat pada permukaan zarah dan larutan akueus yang menentukan sifat elektrostatik sesuatu bahan dan mengukur kestabilannya37. Analisis potensi zeta bagi komposit nZVI, GO, dan rGO/nZVI yang disintesis tumbuhan menunjukkan kestabilannya disebabkan oleh kehadiran cas negatif masing-masing -20.8, -22, dan -27.4 mV pada permukaannya, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah S1A-C. Keputusan sedemikian selaras dengan beberapa laporan yang menyebut bahawa larutan yang mengandungi zarah dengan nilai potensi zeta kurang daripada -25 mV secara amnya menunjukkan tahap kestabilan yang tinggi disebabkan oleh tolakan elektrostatik antara zarah-zarah ini. Gabungan rGO dan nZVI membolehkan komposit memperoleh lebih banyak cas negatif dan dengan itu mempunyai kestabilan yang lebih tinggi daripada GO atau nZVI sahaja. Oleh itu, fenomena tolakan elektrostatik akan membawa kepada pembentukan komposit rGO/nZVI39 yang stabil. Permukaan negatif GO membolehkannya tersebar secara sekata dalam medium akueus tanpa aglomerasi, yang mewujudkan keadaan yang sesuai untuk interaksi dengan nZVI. Cas negatif mungkin dikaitkan dengan kehadiran kumpulan berfungsi yang berbeza dalam ekstrak peria, yang juga mengesahkan interaksi antara GO dan prekursor besi dan ekstrak tumbuhan untuk membentuk rGO dan nZVI, masing-masing, dan kompleks rGO/nZVI. Sebatian tumbuhan ini juga boleh bertindak sebagai agen penutup, kerana ia menghalang pengagregatan nanopartikel yang terhasil dan dengan itu meningkatkan kestabilannya40.
Komposisi unsur dan keadaan valens komposit nZVI dan rGO/nZVI ditentukan oleh XPS (Rajah 4). Kajian XPS keseluruhan menunjukkan bahawa komposit rGO/nZVI terutamanya terdiri daripada unsur C, O, dan Fe, selaras dengan pemetaan EDS (Rajah 4F–H). Spektrum C1s terdiri daripada tiga puncak pada 284.59 eV, 286.21 eV dan 288.21 eV yang mewakili CC, CO dan C=O. Spektrum O1s dibahagikan kepada tiga puncak, termasuk 531.17 eV, 532.97 eV, dan 535.45 eV, yang masing-masing diberikan kepada kumpulan O=CO, CO, dan NO. Walau bagaimanapun, puncak pada 710.43, 714.57 dan 724.79 eV masing-masing merujuk kepada Fe 2p3/2, Fe+3 dan Fe p1/2. Spektrum XPS bagi nZVI (Rajah 4C-E) menunjukkan puncak untuk unsur C, O, dan Fe. Puncak pada 284.77, 286.25, dan 287.62 eV mengesahkan kehadiran aloi besi-karbon, kerana ia merujuk kepada CC, C-OH, dan CO, masing-masing. Spektrum O1s sepadan dengan tiga puncak C–O/besi karbonat (531.19 eV), radikal hidroksil (532.4 eV) dan O–C=O (533.47 eV). Puncak pada 719.6 dikaitkan dengan Fe0, manakala FeOOH menunjukkan puncak pada 717.3 dan 723.7 eV, di samping itu, puncak pada 725.8 eV menunjukkan kehadiran Fe2O342.43.
Kajian XPS bagi komposit nZVI dan rGO/nZVI, masing-masing (A, B). Spektrum penuh komposit nZVI C1s (C), Fe2p (D), dan O1s (E) dan rGO/nZVI C1s (F), Fe2p (G), O1s (H).
Isoterma penjerapan/penyahjerapan N2 (Rajah 5A, B) menunjukkan bahawa komposit nZVI dan rGO/nZVI tergolong dalam jenis II. Di samping itu, luas permukaan tentu (SBET) nZVI meningkat daripada 47.4549 kepada 152.52 m2/g selepas pembutaan dengan rGO. Keputusan ini boleh dijelaskan oleh penurunan sifat magnet nZVI selepas pembutaan rGO, sekali gus mengurangkan pengagregatan zarah dan meningkatkan luas permukaan komposit. Di samping itu, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5C, isipadu liang (8.94 nm) komposit rGO/nZVI adalah lebih tinggi daripada nZVI asal (2.873 nm). Keputusan ini selaras dengan El-Monaem et al. 45.
Untuk menilai kapasiti penjerapan bagi menyingkirkan DC antara komposit rGO/nZVI dan nZVI asal bergantung kepada peningkatan kepekatan awal, perbandingan telah dibuat dengan menambah dos malar setiap penjerap (0.05 g) kepada DC pada pelbagai kepekatan awal. Larutan yang dikaji [25]. –100 mg l–1] pada 25°C. Keputusan menunjukkan bahawa kecekapan penyingkiran (94.6%) komposit rGO/nZVI adalah lebih tinggi daripada nZVI asal (90%) pada kepekatan yang lebih rendah (25 mg L-1). Walau bagaimanapun, apabila kepekatan permulaan ditingkatkan kepada 100 mg L-1, kecekapan penyingkiran rGO/nZVI dan nZVI induk masing-masing menurun kepada 70% dan 65% (Rajah 6A), yang mungkin disebabkan oleh tapak aktif yang lebih sedikit dan degradasi zarah nZVI. Sebaliknya, rGO/nZVI menunjukkan kecekapan penyingkiran DC yang lebih tinggi, yang mungkin disebabkan oleh kesan sinergi antara rGO dan nZVI, di mana tapak aktif stabil yang tersedia untuk penjerapan adalah jauh lebih tinggi, dan dalam kes rGO/nZVI, lebih banyak DC boleh dijerap daripada nZVI yang utuh. Di samping itu, dalam rajah 6B menunjukkan bahawa kapasiti penjerapan komposit rGO/nZVI dan nZVI meningkat daripada 9.4 mg/g kepada 30 mg/g dan 9 mg/g, masing-masing, dengan peningkatan kepekatan awal daripada 25–100 mg/L. -1.1 kepada 28.73 mg g-1. Oleh itu, kadar penyingkiran DC berkorelasi negatif dengan kepekatan DC awal, yang disebabkan oleh bilangan pusat tindak balas yang terhad yang disokong oleh setiap penjerap untuk penjerapan dan penyingkiran DC dalam larutan. Oleh itu, dapat disimpulkan dari hasil ini bahawa komposit rGO/nZVI mempunyai kecekapan penjerapan dan penurunan yang lebih tinggi, dan rGO dalam komposisi rGO/nZVI dapat digunakan sebagai penjerap dan sebagai bahan pembawa.
Kecekapan penyingkiran dan kapasiti penjerapan DC untuk komposit rGO/nZVI dan nZVI adalah (A, B) [Co = 25 mg l-1–100 mg l-1, T = 25 °C, dos = 0.05 g], pH. terhadap kapasiti penjerapan dan kecekapan penyingkiran DC pada komposit rGO/nZVI (C) [Co = 50 mg L–1, pH = 3–11, T = 25°C, dos = 0.05 g].
pH larutan merupakan faktor kritikal dalam kajian proses penjerapan, kerana ia mempengaruhi tahap pengionan, penspesiasian, dan pengionan penjerap. Eksperimen ini dijalankan pada suhu 25°C dengan dos penjerap yang malar (0.05 g) dan kepekatan awal 50 mg L-1 dalam julat pH (3–11). Menurut tinjauan literatur46, DC ialah molekul amfifilik dengan beberapa kumpulan berfungsi yang boleh terionisasi (fenol, kumpulan amino, alkohol) pada pelbagai tahap pH. Akibatnya, pelbagai fungsi DC dan struktur berkaitan pada permukaan komposit rGO/nZVI mungkin berinteraksi secara elektrostatik dan mungkin wujud sebagai kation, zwitterion dan anion, molekul DC wujud sebagai kationik (DCH3+) pada pH < 3.3, zwitterion (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 dan anionik (DCH− atau DC2−) pada PH 7.7. Akibatnya, pelbagai fungsi DC dan struktur berkaitan pada permukaan komposit rGO/nZVI mungkin berinteraksi secara elektrostatik dan mungkin wujud sebagai kation, zwitterion dan anion, molekul DC wujud sebagai kationik (DCH3+) pada pH < 3.3, zwitterion (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 dan anionik (DCH- atau DC2-) pada PH 7.7. В результате различные функции ДК dan связанных с ними структур на поверхности композита rGO/nZVI могут взативоткистрод и могут существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, молекула ДК существует в виде катиона (DCH3+), тиона (DCH3+) цвиттер-ионный (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 dan анионный (DCH- atau DC2-) termasuk pH 7,7. Hasilnya, pelbagai fungsi DC dan struktur berkaitan pada permukaan komposit rGO/nZVI boleh berinteraksi secara elektrostatik dan boleh wujud dalam bentuk kation, zwitterion dan anion; molekul DC wujud sebagai kation (DCH3+) pada pH < 3.3; ionik (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 dan anionik (DCH- atau DC2-) pada pH 7.7.因此，DC 的各种功能和rGO/nZVI复合材料表面的相关结构可能会发生静电相互作用，并可能以阳离子、两性离子和阴离子的形式存在，DC分子在pH < 3.3 时以阳离子(DCH3+) 的形式存在，两性离子(DCH20) 3.3 < pH < 7.7 和阴离子(DCH- 或DC2-) 在PH 7.7。因此 ， dc 的 种 功能 和 和 和 和 和 复合 材料 表面 的 相关 结构 可能 会 可能 会 可能 会 可田并 可能 以 阳离子 两 性 和 阴离子 形式 ， ， dc 分子 在 pH <3.3 时 阳离子 阳离子 阳离子 阳孳阳离子 阳离子 (dch3+)形式存在，两性离子(DCH20) 3.3 < pH < 7.7 和阴离子(DCH- 或DC2-) 在PH 7.7。 Следовательно, различные функции ДК и родственных им структур на поверхности композита rGO/nZVI могут вступлестектуть взаимодействия и существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, а молекулы ДК являются катионов катионов и анионов, а молекулы ДК являются катионны катионы катионы 3,3. Oleh itu, pelbagai fungsi DC dan struktur berkaitan pada permukaan komposit rGO/nZVI boleh memasuki interaksi elektrostatik dan wujud dalam bentuk kation, zwitterion dan anion, manakala molekul DC adalah kationik (DCH3+) pada pH < 3.3. Он существует виде цвиттер-иона (DCH20) terdiri daripada 3,3 < pH < 7,7 dan аниона (DCH- atau DC2-) misalnya pH 7,7. Ia wujud sebagai ion zwitterion (DCH20) pada 3.3 < pH < 7.7 dan anion (DCH- atau DC2-) pada pH 7.7.Dengan peningkatan pH dari 3 ke 7, kapasiti penjerapan dan kecekapan penyingkiran DC meningkat dari 11.2 mg/g (56%) ke 17 mg/g (85%) (Rajah 6C). Walau bagaimanapun, apabila pH meningkat kepada 9 dan 11, kapasiti penjerapan dan kecekapan penyingkiran menurun sedikit, masing-masing dari 10.6 mg/g (53%) ke 6 mg/g (30%). Dengan peningkatan pH dari 3 ke 7, DC terutamanya wujud dalam bentuk ion zwitter, yang menjadikannya hampir tidak tertarik atau ditolak secara elektrostatik dengan komposit rGO/nZVI, terutamanya oleh interaksi elektrostatik. Apabila pH meningkat melebihi 8.2, permukaan penjerap bercas negatif, justeru kapasiti penjerapan berkurangan dan menurun disebabkan oleh tolakan elektrostatik antara doksisiklin bercas negatif dan permukaan penjerap. Trend ini menunjukkan bahawa penjerapan DC pada komposit rGO/nZVI sangat bergantung kepada pH, dan hasilnya juga menunjukkan bahawa komposit rGO/nZVI sesuai sebagai penjerap di bawah keadaan berasid dan neutral.
Kesan suhu terhadap penjerapan larutan akueus DC telah dijalankan pada suhu (25–55°C). Rajah 7A menunjukkan kesan peningkatan suhu terhadap kecekapan penyingkiran antibiotik DC pada rGO/nZVI, jelas bahawa kapasiti penyingkiran dan kapasiti penjerapan meningkat daripada 83.44% dan 13.9 mg/g kepada 47% dan 7.83 mg/g. , masing-masing. Penurunan ketara ini mungkin disebabkan oleh peningkatan tenaga haba ion DC, yang membawa kepada penyahjerapan47.
Kesan Suhu terhadap Kecekapan Penyingkiran dan Kapasiti Penjerapan CD pada Komposit rGO/nZVI (A) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, Dos = 0.05 g], Dos Penjerap terhadap Kecekapan Penyingkiran dan Kecekapan Penyingkiran CD Kesan Kepekatan Awal terhadap kapasiti penjerapan dan kecekapan penyingkiran DC pada komposit rGO/nSVI (B) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, T = 25°C] (C, D) [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, dos = 0.05 g].
Kesan peningkatan dos penjerap komposit rGO/nZVI daripada 0.01 g kepada 0.07 g terhadap kecekapan penyingkiran dan kapasiti penjerapan ditunjukkan dalam Rajah 7B. Peningkatan dos penjerap menyebabkan penurunan kapasiti penjerapan daripada 33.43 mg/g kepada 6.74 mg/g. Walau bagaimanapun, dengan peningkatan dos penjerap daripada 0.01 g kepada 0.07 g, kecekapan penyingkiran meningkat daripada 66.8% kepada 96%, yang mana, sehubungan itu, mungkin dikaitkan dengan peningkatan bilangan pusat aktif pada permukaan nanokomposit.
Kesan kepekatan awal terhadap kapasiti penjerapan dan kecekapan penyingkiran [25–100 mg L-1, 25°C, pH 7, dos 0.05 g] telah dikaji. Apabila kepekatan awal ditingkatkan daripada 25 mg L-1 kepada 100 mg L-1, peratusan penyingkiran komposit rGO/nZVI menurun daripada 94.6% kepada 65% (Rajah 7C), mungkin disebabkan oleh ketiadaan tapak aktif yang diingini. . Menjerap kepekatan DC49 yang besar. Sebaliknya, apabila kepekatan awal meningkat, kapasiti penjerapan juga meningkat daripada 9.4 mg/g kepada 30 mg/g sehingga keseimbangan dicapai (Rajah 7D). Tindak balas yang tidak dapat dielakkan ini adalah disebabkan oleh peningkatan daya penggerak dengan kepekatan DC awal lebih besar daripada rintangan pemindahan jisim ion DC untuk mencapai permukaan 50 komposit rGO/nZVI.
Kajian masa sentuhan dan kinetik bertujuan untuk memahami masa keseimbangan penjerapan. Pertama, jumlah DC yang diserap semasa 40 minit pertama masa sentuhan adalah kira-kira separuh daripada jumlah keseluruhan yang diserap sepanjang masa (100 minit). Walaupun molekul DC dalam larutan berlanggar menyebabkannya berhijrah dengan cepat ke permukaan komposit rGO/nZVI yang menghasilkan penjerapan yang ketara. Selepas 40 minit, penjerapan DC meningkat secara beransur-ansur dan perlahan-lahan sehingga keseimbangan dicapai selepas 60 minit (Rajah 7D). Memandangkan jumlah yang munasabah diserap dalam tempoh 40 minit pertama, akan terdapat lebih sedikit perlanggaran dengan molekul DC dan lebih sedikit tapak aktif akan tersedia untuk molekul yang tidak diserap. Oleh itu, kadar penjerapan dapat dikurangkan51.
Untuk lebih memahami kinetik penjerapan, plot garis model kinetik pseudo tertib pertama (Rajah 8A), pseudo tertib kedua (Rajah 8B), dan Elovich (Rajah 8C) telah digunakan. Daripada parameter yang diperoleh daripada kajian kinetik (Jadual S1), menjadi jelas bahawa model pseudosaat adalah model terbaik untuk menggambarkan kinetik penjerapan, di mana nilai R2 ditetapkan lebih tinggi daripada dua model lain. Terdapat juga persamaan antara kapasiti penjerapan yang dikira (qe, cal). Tertib pseudosaat dan nilai eksperimen (qe, exp.) adalah bukti lanjut bahawa tertib pseudosaat adalah model yang lebih baik daripada model lain. Seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 1, nilai α (kadar penjerapan awal) dan β (pemalar penyahjerapan) mengesahkan bahawa kadar penjerapan adalah lebih tinggi daripada kadar penyahjerapan, menunjukkan bahawa DC cenderung untuk menjerap dengan cekap pada komposit rGO/nZVI52.
Plot kinetik penjerapan linear bagi tertib pseudo-kedua (A), tertib pseudo-pertama (B) dan Elovich (C) [Co = 25–100 mg l–1, pH = 7, T = 25 °C, dos = 0.05 g].
Kajian isoterma penjerapan membantu menentukan kapasiti penjerapan penjerap (komposit RGO/nRVI) pada pelbagai kepekatan penjerap (DC) dan suhu sistem. Kapasiti penjerapan maksimum dikira menggunakan isoterma Langmuir, yang menunjukkan bahawa penjerapan adalah homogen dan termasuk pembentukan lapisan tunggal penjerap pada permukaan penjerap tanpa interaksi antara mereka53. Dua model isoterma lain yang digunakan secara meluas ialah model Freundlich dan Temkin. Walaupun model Freundlich tidak digunakan untuk mengira kapasiti penjerapan, ia membantu memahami proses penjerapan heterogen dan bahawa kekosongan pada penjerap mempunyai tenaga yang berbeza, manakala model Temkin membantu memahami sifat fizikal dan kimia penjerapan54.
Rajah 9A-C menunjukkan plot garis model Langmuir, Freindlich, dan Temkin. Nilai R2 yang dikira daripada plot garis Freundlich (Rajah 9A) dan Langmuir (Rajah 9B) dan ditunjukkan dalam Jadual 2 menunjukkan bahawa penjerapan DC pada komposit rGO/nZVI mengikuti model isoterma Freundlich (0.996) dan Langmuir (0.988) dan Temkin (0.985). Kapasiti penjerapan maksimum (qmax), yang dikira menggunakan model isoterma Langmuir, ialah 31.61 mg g-1. Di samping itu, nilai terkira bagi faktor pemisahan tanpa dimensi (RL) adalah antara 0 dan 1 (0.097), menunjukkan proses penjerapan yang baik. Jika tidak, pemalar Freundlich yang dikira (n = 2.756) menunjukkan keutamaan untuk proses penyerapan ini. Menurut model linear isoterma Temkin (Rajah 9C), penjerapan DC pada komposit rGO/nZVI adalah proses penjerapan fizikal, kerana b ialah ˂ 82 kJ mol-1 (0.408)55. Walaupun penjerapan fizikal biasanya dimediasi oleh daya van der Waals yang lemah, penjerapan arus terus pada komposit rGO/nZVI memerlukan tenaga penjerapan yang rendah [56, 57].
Isoterma penjerapan linear Freundlich (A), Langmuir (B), dan Temkin (C) [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, dos = 0.05 g]. Plot persamaan van't Hoff untuk penjerapan DC oleh komposit rGO/nZVI (D) [Co = 25–100 mg l-1, pH = 7, T = 25–55 °C dan dos = 0.05 g].
Untuk menilai kesan perubahan suhu tindak balas terhadap penyingkiran DC daripada komposit rGO/nZVI, parameter termodinamik seperti perubahan entropi (ΔS), perubahan entalpi (ΔH), dan perubahan tenaga bebas (ΔG) telah dikira daripada persamaan 3 dan 458.
di mana \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) – pemalar keseimbangan termodinamik, Ce dan CAe – rGO dalam larutan, masing-masing /nZVI kepekatan DC pada keseimbangan permukaan. R dan RT masing-masing ialah pemalar gas dan suhu penjerapan. Memplot ln Ke melawan 1/T memberikan garis lurus (Rajah 9D) yang mana ∆S dan ∆H boleh ditentukan.
Nilai ΔH negatif menunjukkan bahawa proses tersebut adalah eksotermik. Sebaliknya, nilai ΔH berada dalam proses penjerapan fizikal. Nilai ΔG negatif dalam Jadual 3 menunjukkan bahawa penjerapan adalah mungkin dan spontan. Nilai negatif ΔS menunjukkan susunan molekul penjerap yang tinggi pada antara muka cecair (Jadual 3).
Jadual 4 membandingkan komposit rGO/nZVI dengan penjerap lain yang dilaporkan dalam kajian terdahulu. Jelas bahawa komposit VGO/nCVI mempunyai kapasiti penjerapan yang tinggi dan mungkin merupakan bahan yang berpotensi untuk penyingkiran antibiotik DC daripada air. Di samping itu, penjerapan komposit rGO/nZVI adalah proses yang pantas dengan masa keseimbangan selama 60 minit. Sifat penjerapan komposit rGO/nZVI yang sangat baik dapat dijelaskan oleh kesan sinergi rGO dan nZVI.
Rajah 10A, B menggambarkan mekanisme rasional untuk penyingkiran antibiotik DC oleh kompleks rGO/nZVI dan nZVI. Menurut keputusan eksperimen tentang kesan pH terhadap kecekapan penjerapan DC, dengan peningkatan pH dari 3 kepada 7, penjerapan DC pada komposit rGO/nZVI tidak dikawal oleh interaksi elektrostatik, kerana ia bertindak sebagai zwitterion; oleh itu, perubahan dalam nilai pH tidak menjejaskan proses penjerapan. Seterusnya, mekanisme penjerapan boleh dikawal oleh interaksi bukan elektrostatik seperti ikatan hidrogen, kesan hidrofobik, dan interaksi susunan π-π antara komposit rGO/nZVI dan DC66. Telah diketahui umum bahawa mekanisme penjerapan aromatik pada permukaan grafena berlapis telah dijelaskan oleh interaksi susunan π–π sebagai daya penggerak utama. Komposit ini merupakan bahan berlapis yang serupa dengan grafena dengan penyerapan maksimum pada 233 nm disebabkan oleh peralihan π-π*. Berdasarkan kehadiran empat cincin aromatik dalam struktur molekul adsorbat DC, kami membuat hipotesis bahawa terdapat mekanisme interaksi penyusunan π-π antara DC aromatik (penerima elektron π) dan kawasan yang kaya dengan elektron π pada permukaan RGO. /nZVI komposit. Di samping itu, seperti yang ditunjukkan dalam rajah 10B, kajian FTIR telah dijalankan untuk mengkaji interaksi molekul komposit rGO/nZVI dengan DC, dan spektrum FTIR komposit rGO/nZVI selepas penjerapan DC ditunjukkan dalam Rajah 10B. 10b. Puncak baharu diperhatikan pada 2111 cm-1, yang sepadan dengan getaran rangka ikatan C=C, yang menunjukkan kehadiran kumpulan berfungsi organik yang sepadan pada permukaan 67 rGO/nZVI. Puncak-puncak lain beralih dari 1561 kepada 1548 cm-1 dan dari 1399 kepada 1360 cm-1, yang juga mengesahkan bahawa interaksi π-π memainkan peranan penting dalam penjerapan grafena dan bahan pencemar organik68,69. Selepas penjerapan DC, keamatan beberapa kumpulan yang mengandungi oksigen, seperti OH, menurun kepada 3270 cm-1, yang menunjukkan bahawa ikatan hidrogen adalah salah satu mekanisme penjerapan. Oleh itu, berdasarkan keputusan, penjerapan DC pada komposit rGO/nZVI berlaku terutamanya disebabkan oleh interaksi susunan π-π dan ikatan-H.
Mekanisme rasional penjerapan antibiotik DC oleh kompleks rGO/nZVI dan nZVI (A). Spektrum penjerapan FTIR DC pada rGO/nZVI dan nZVI (B).
Keamatan jalur penyerapan nZVI pada 3244, 1615, 1546, dan 1011 cm–1 meningkat selepas penjerapan DC pada nZVI (Rajah 10B) berbanding dengan nZVI, yang sepatutnya berkaitan dengan interaksi dengan kumpulan berfungsi yang mungkin bagi kumpulan asid karboksilik O dalam DC. Walau bagaimanapun, peratusan penghantaran yang lebih rendah dalam semua jalur yang diperhatikan ini menunjukkan tiada perubahan ketara dalam kecekapan penjerapan penjerap fitosintetik (nZVI) berbanding dengan nZVI sebelum proses penjerapan. Menurut beberapa kajian penyingkiran DC dengan nZVI71, apabila nZVI bertindak balas dengan H2O, elektron dibebaskan dan kemudian H+ digunakan untuk menghasilkan hidrogen aktif yang sangat boleh diturunkan. Akhir sekali, sesetengah sebatian kationik menerima elektron daripada hidrogen aktif, menghasilkan -C=N dan -C=C-, yang dikaitkan dengan pemisahan cincin benzena.
Masa siaran: 14 Nov-2022