Bedankt voor het bezoeken van Nature.com. De browserversie die u gebruikt, heeft beperkte CSS -ondersteuning. Voor de beste ervaring raden we u aan een bijgewerkte browser te gebruiken (of de compatibiliteitsmodus in Internet Explorer uitschakelt). In de tussentijd zullen we, om voortdurende steun te garanderen, de site zonder stijlen en JavaScript weergeven.
In dit werk werden RGO/NZVI -composieten voor het eerst gesynthetiseerd met behulp van een eenvoudige en milieuvriendelijke procedure met behulp van Sophora geelachtig blad -extract als een reductiemiddel en stabilisator om te voldoen aan de principes van "groene" chemie, zoals minder schadelijke chemische synthese. Verschillende tools zijn gebruikt om de succesvolle synthese van composieten te valideren, zoals SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR en ZETA -potentieel, die een succesvolle composietfabricage aangeven. De verwijderingscapaciteit van de nieuwe composieten en pure NZVI bij verschillende startconcentraties van de antibiotische doxycycline werd vergeleken om het synergetische effect tussen RGO en NZVI te onderzoeken. Onder de verwijderingsomstandigheden van 25 mg L-1, 25 ° C en 0,05 g was de adsorptieve verwijderingssnelheid van zuivere NZVI 90%, terwijl de adsorptieve verwijderingssnelheid van doxycycline door de RGO/NZVI-composiet 94,6%bereikte, bevestigd dat NZVI en RGO. Het adsorptieproces komt overeen met een pseudo-seconde volgorde en is in goede overeenstemming met het Freundlich-model met een maximale adsorptiecapaciteit van 31,61 mg G-1 bij 25 ° C en pH 7. Een redelijk mechanisme voor de verwijdering van DC is voorgesteld. Bovendien was de herbruikbaarheid van de RGO/NZVI -composiet 60% na zes opeenvolgende regeneratiecycli.
Waterschaarste en vervuiling vormen nu een ernstige bedreiging voor alle landen. In de afgelopen jaren is watervervuiling, met name antibioticumvervuiling, toegenomen als gevolg van verhoogde productie en consumptie tijdens de COVID-19 pandemic1,2,3. Daarom is de ontwikkeling van een effectieve technologie voor de eliminatie van antibiotica in afvalwater een dringende taak.
Een van de resistente semi-synthetische antibiotica van de tetracycline-groep is doxycycline (DC) 4,5. Er is gemeld dat DC-residuen in grondwater- en oppervlaktewateren niet kunnen worden gemetaboliseerd, slechts 20-50% wordt gemetaboliseerd en de rest wordt in het milieu vrijgegeven, wat ernstige milieu- en gezondheidsproblemen veroorzaakt 6.
Blootstelling aan DC op lage niveaus kan fotosynthetische micro -organismen van water kunnen doden, de verspreiding van antimicrobiële bacteriën bedreigen en antimicrobiële resistentie vergroten, dus deze verontreiniging moet uit afvalwater worden verwijderd. De natuurlijke afbraak van DC in water is een zeer langzaam proces. Fysisch-chemische processen zoals fotolyse, biologische afbraak en adsorptie kunnen alleen afbreken bij lage concentraties en met zeer lage snelheden7,8. De meest economische, eenvoudige, milieuvriendelijke, gemakkelijk te hanteren en efficiënte methode is echter adsorptie9,10.
Nano nul valentijzer (NZVI) is een zeer krachtig materiaal dat veel antibiotica uit water kan verwijderen, waaronder metronidazol, diazepam, ciprofloxacine, chlooramfenicol en tetracycline. Dit vermogen is te wijten aan de verbazingwekkende eigenschappen die NZVI heeft, zoals hoge reactiviteit, een groot oppervlak en talloze externe bindingsplaatsen11. NZVI is echter vatbaar voor aggregatie in waterige media als gevolg van van der puttenkrachten en hoge magnetische eigenschappen, wat de effectiviteit ervan bij het verwijderen van verontreinigingen vermindert als gevolg van de vorming van oxidelagen die de reactiviteit van NZVI10,12 remmen. De agglomeratie van NZVI -deeltjes kan worden verminderd door hun oppervlakken te wijzigen met oppervlakteactieve stoffen en polymeren of door ze te combineren met andere nanomaterialen in de vorm van composieten, die een levensvatbare benadering is gebleken om hun stabiliteit in het milieu te verbeteren13,14.
Grafeen is een tweedimensionaal koolstofnanomateriaal bestaande uit Sp2-gehybridiseerde koolstofatomen gerangschikt in een honingraatrooster. Het heeft een groot oppervlak, aanzienlijke mechanische sterkte, uitstekende elektrokatalytische activiteit, hoge thermische geleidbaarheid, snelle elektronenmobiliteit en een geschikt dragermateriaal ter ondersteuning van anorganische nanodeeltjes op het oppervlak. De combinatie van metalen nanodeeltjes en grafeen kan de individuele voordelen van elk materiaal sterk overschrijden en, vanwege de superieure fysische en chemische eigenschappen, een optimale verdeling van nanodeeltjes voor efficiëntere waterbehandeling15 bieden.
Plantenextracten zijn het beste alternatief voor schadelijke chemische reducerende middelen die vaak worden gebruikt bij de synthese van gereduceerd grafeenoxide (RGO) en NZVI omdat ze beschikbaar, goedkoop, eenstaps, milieuvriendelijk zijn en kunnen worden gebruikt als reductiemiddelen. Zoals flavonoïden en fenolische verbindingen ook als een stabilisator werken. Daarom werd Atriplex Halimus L. -blad -extract gebruikt als een reparatie- en sluitingsmiddel voor de synthese van RGO/NZVI -composieten in deze studie. Atriplex Halimus van de familie Amaranthaceae is een stikstofminnende meerjarige struik met een brede geografische reeks16.
Volgens de beschikbare literatuur werd Atriplex Halimus (A. halimus) eerst gebruikt om RGO/NZVI -composieten te maken als een economische en milieuvriendelijke synthesemethode. Het doel van dit werk bestaat dus uit vier delen: (1) Phytosynthese van RGO/NZVI en ouderlijke NZVI -composieten met behulp van A. halimus aquatic blad extract, (2) karakterisering van fytosynthetische composieten met behulp van meerdere methoden om hun succesvolle fabricage te bevestigen, (3) studeren het synergistische effect van rgo en nzvi in de adsorptie en verwijdering van orgel. Doxycycline -antibiotica onder verschillende reactieparameters, optimaliseer de voorwaarden van het adsorptieproces, (3) onderzoek composietmaterialen in verschillende continue behandelingen na de verwerkingscyclus.
Doxycyclinehydrochloride (DC, MM = 480,90, chemische formule C22H24N2O · HCl, 98%), ijzerchloride-hexahydraat (FECL3.6H2O, 97%), grafietpoeder gekocht bij Sigma-Aldrich, VS. Natriumhydroxide (NaOH, 97%), ethanol (C2H5OH, 99,9%) en zoutzuur (HCL, 37%) werden gekocht bij Merck, VS. NACL, KCL, CACL2, MNCL2 en MGCL2 werden gekocht bij Tianjin Comio Chemical Reagent Co., Ltd. Alle reagentia zijn van hoge analytische zuiverheid. Dubbel gedistilleerd water werd gebruikt om alle waterige oplossingen te bereiden.
Representatieve exemplaren van A. halimus zijn verzameld uit hun natuurlijke habitat in de Nile Delta en landen langs de mediterrane kust van Egypte. Plantmateriaal werd verzameld in overeenstemming met de toepasselijke nationale en internationale richtlijnen17. Prof. Manal Fawzi heeft plantenspecimens geïdentificeerd volgens Boulos18, en het Department of Environmental Sciences van Alexandria University machtigt de verzameling bestudeerde plantensoorten voor wetenschappelijke doeleinden. Voorbeeldvouchers worden gehouden in de Tanta University Herbarium (Tane), vouchers nrs. 14 122–14 127, een openbaar herbarium dat toegang biedt tot afgezette materialen. Snijd bovendien om stof of vuil te verwijderen de bladeren van de plant in kleine stukjes, spoel 3 keer met kraan en gedestilleerd water en droog vervolgens bij 50 ° C. De plant werd verpletterd, 5 g van het fijne poeder werd ondergedompeld in 100 ml gedestilleerd water en 20 minuten bij 70 ° C geroerd om een extract te verkrijgen. Het verkregen extract van Bacillus nicotianae werd gefilterd door wat man filterpapier en bewaard in schone en gesteriliseerde buizen bij 4 ° C voor verder gebruik.
Zoals getoond in figuur 1, werd het GO gemaakt van grafietpoeder volgens de gemodificeerde Hummers -methode. 10 mg GO -poeder werd 30 minuten onder sonicatie gedispergeerd in 50 ml gedeïoniseerd water en vervolgens werden 0,9 g Fecl3 en 2,9 g NAAC 60 minuten gemengd. 20 ml Atriplex -blad -extract werd toegevoegd aan de geroerde oplossing met roeren en 8 uur achtergelaten bij 80 ° C. De resulterende zwarte ophanging werd gefilterd. De voorbereide nanocomposieten werden gewassen met ethanol en bidistilled water en vervolgens gedroogd in een vacuümoven bij 50 ° C gedurende 12 uur.
Schematische en digitale foto's van groene synthese van RGO/NZVI- en NZVI -complexen en verwijdering van DC -antibiotica uit verontreinigd water met behulp van Atriplex Halimus -extract.
In het kort, zoals getoond in Fig. 1, werd 10 ml van een ijzerchloride -oplossing met 0,05 m Fe3+ ionen gedurende 60 minuten druppelsgewijs toegevoegd aan 20 ml van een bittere blad -extractoplossing met matige verwarming en roeren, en vervolgens werd de oplossing vervolgens gecentrifugeerd bij 14.000 rpm (hermle, 15.000 rpm) voor 15 minuten om zwarte deeltjes te geven en 3 keer was geworden met ethanol en was het vervolgens geworden met ethanol en was het vervolgens gedronken met ethanol en toen ze was gedronken in een dodelijk water en toen was het 3 keer met ethanol geworden en was het vervolgens gedronken met ethanol en was het vervolgens gedronken met ethanol en was het vervolgens gedronken met ethanol en toen ze was gedronken in een dodelijk water en vervolgens met ethanol en toen ze was gedronken in een dodelijk water en toen ze was gedronken in een dodelijk water en toen werd ze 3 keer met ethanol geworden en werd ze 3 keer met ethanol gecentrifugeerd. Vacuümoven bij 60 ° C gedurende de nacht.
Plant-gesynthetiseerde RGO/NZVI- en NZVI-composieten werden gekenmerkt door UV-zichtbare spectroscopie (T70/T80-serie UV/VIS-spectrofotometers, PG Instruments Ltd, VK) in het scanbereik van 200-800 nm. Om de topografie en grootteverdeling van de RGO/NZVI- en NZVI-composieten te analyseren, werd TEM Spectroscopy (Joel, JEM-2100F, Japan, versnellende spanning 200 kV) gebruikt. Om de functionele groepen te evalueren die kunnen worden betrokken bij plantenextracten die verantwoordelijk zijn voor het herstel- en stabilisatieproces, werd FT-IR-spectroscopie uitgevoerd (JASCO-spectrometer in het bereik van 4000-600 cm-1). Bovendien werd een zeta -potentiële analysator (Zetasizer Nano ZS Malvern) gebruikt om de oppervlaktelading van de gesynthetiseerde nanomaterialen te bestuderen. Voor röntgendiffractiemetingen van poeder-nanomaterialen werd een röntgendiffractometer (X'pert Pro, Nederland) gebruikt, werkzaam bij een stroom (40 ma), spanning (45 kV) in het 2θ-bereik van 20 ° tot 80 ° en cuka1 radiatie (\ (\ lambda = \) 1,54056 ao). De energiedispersieve röntgenspectrometer (EDX) (Model JEOL JSM-IT100) was verantwoordelijk voor het bestuderen van de elementaire samenstelling bij het verzamelen van AL K-a monochromatische röntgenfoto's van -10 tot 1350 EV op XPS, Spot Size 400 μM K-Alpha (Thermo Fisher Scientific, USA) De transmissie-energie van het volledige spectrum is 200 EV en het smal Spectrum is 50 EV. Het poedermonster wordt op een monsterhouder geperst, die in een vacuümkamer wordt geplaatst. Het C 1 S -spectrum werd gebruikt als referentie bij 284.58 EV om de bindende energie te bepalen.
Adsorptie -experimenten werden uitgevoerd om de effectiviteit van de gesynthetiseerde RGO/NZVI -nanocomposieten te testen bij het verwijderen van doxycycline (DC) uit waterige oplossingen. Adsorptie -experimenten werden uitgevoerd in 25 ml Erlenmeyer -kolven met een schudsnelheid van 200 tpm op een orbitale shaker (Stuart, orbitale shaker/SSL1) op 298 K. door de DC -stockoplossing (1000 ppm) met bidistilleerd water te verdunnen. Om het effect van de RGO/NSVI -dosering op de adsorptie -efficiëntie te beoordelen, werden nanocomposieten van verschillende gewichten (0,01-0,07 g) toegevoegd aan 20 ml DC -oplossing. Om de kinetiek en adsorptie -isothermen te bestuderen, werd 0,05 g van het adsorbens ondergedompeld in een waterige oplossing van CD met initiële concentratie (25-100 mg L - 1). Het effect van pH op de verwijdering van DC werd bestudeerd bij pH (3–11) en een initiële concentratie van 50 mg L-1 bij 25 ° C. Pas de pH van het systeem aan door een kleine hoeveelheid HCL- of NaOH -oplossing toe te voegen (Crison pH -meter, pH -meter, pH 25). Bovendien werd de invloed van de reactietemperatuur op adsorptie-experimenten in het bereik van 25-55 ° C onderzocht. Het effect van ionsterkte op het adsorptieproces werd bestudeerd door verschillende concentraties NaCl (0,01 - 4 mol L - 1) toe te voegen bij een initiële concentratie van DC van 50 mg L - 1, pH 3 en 7), 25 ° C en een adsorberende dosis van 0,05 g. De adsorptie van niet-geadsorbeerde DC werd gemeten met behulp van een dubbele bundel UV-vis spectrofotometer (T70/T80-serie, PG Instruments Ltd, VK) uitgerust met 1,0 cm padlengte kwarts cuvettes bij maximale golflengten (λmax) van 270 en 350 nm. Het percentage verwijdering van DC -antibiotica (R%; vergelijking 1) en de adsorptiehoeveelheid van DC, QT, Vgl. 2 (mg/g) werden gemeten met behulp van de volgende vergelijking.
Waar %R de DC-verwijderingscapaciteit ( %) is, is CO de initiële DC-concentratie op tijdstip 0 en C is respectievelijk de DC-concentratie op tijdstip t (mg L-1).
Waar QE de hoeveelheid DC is geadsorbeerd per massa-massa van de adsorbens (Mg G-1), zijn CO en CE de concentraties op nul tijd en in evenwicht, respectievelijk (mg L-1), V is het oplossingvolume (L) en M is de adsorptie-massa-reagens (G).
SEM -afbeeldingen (Fig. 2A - C) tonen de lamellaire morfologie van de RGO/NZVI -composiet met bolvormige ijzeren nanodeeltjes uniform verspreid op het oppervlak, wat duidt op een succesvolle bevestiging van NZVI NP's aan het RGO -oppervlak. Bovendien zijn er enkele rimpels in het RGO-blad, wat de verwijdering van zuurstofbattende groepen tegelijkertijd bevestigt met het herstel van A. halimus GO. Deze grote rimpels fungeren als sites voor actieve lading van ijzeren NP's. NZVI-beelden (Fig. 2D-F) toonden aan dat de sferische ijzer-NP's erg verspreid waren en niet aggregeren, wat te wijten is aan de coatingkarakter van de botanische componenten van het plantenextract. De deeltjesgrootte varieerde binnen 15-26 nm. Sommige regio's hebben echter een mesoporeuze morfologie met een structuur van uitstulpingen en holtes, die een hoge effectieve adsorptiecapaciteit van NZVI kan bieden, omdat ze de mogelijkheid kunnen vergroten om DC -moleculen op het oppervlak van NZVI te vangen. Wanneer het Rosa Damascus -extract werd gebruikt voor de synthese van NZVI, waren de verkregen NP's inhomogeen, met lege en verschillende vormen, die hun efficiëntie in Cr (VI) -adsorptie verminderden en de reactietijd verhoogden 23. De resultaten zijn consistent met NZVI gesynthetiseerd uit eiken en moerbeibladeren, die voornamelijk bolvormige nanodeeltjes zijn met verschillende nanometerafmetingen zonder duidelijke agglomeratie.
SEM -afbeeldingen van RGO/NZVI (AC), NZVI (D, E) Composieten en EDX -patronen van NZVI/RGO (G) en NZVI (H) composieten.
De elementaire samenstelling van plant-gesynthetiseerde RGO/NZVI- en NZVI-composieten werd bestudeerd met behulp van EDX (Fig. 2G, H). Studies tonen aan dat NZVI bestaat uit koolstof (38,29% door massa), zuurstof (47,41% door massa) en ijzer (11,84% op massa), maar andere elementen zoals fosforus24 zijn ook aanwezig, die kunnen worden verkregen uit plantenextracten. Bovendien is het hoge percentage koolstof en zuurstof te wijten aan de aanwezigheid van fytochemicaliën van plantenextracten in NZVI -monsters onder de grond. Deze elementen zijn gelijkmatig verdeeld over RGO maar in verschillende verhoudingen: C (39,16 gew. %), O (46,98 gew. %) En Fe (10.99 gew. De huidige C: O -verhouding en het ijzergehalte in het RGO/NZVI -composiet met behulp van A. halimus is veel beter dan het gebruik van het Eucalyptus -blad -extract, omdat het de samenstelling van C (23,44 gew.%), O karakteriseert (68,29 gew.%) En Fe (8,27 gew.%). Wt %) 25. Nataša et al., 2022 rapporteerde een vergelijkbare elementaire samenstelling van NZVI gesynthetiseerd uit eiken en mulberrybladeren en bevestigde dat polyfenolgroepen en andere moleculen in het blad -extract verantwoordelijk zijn voor het reductieproces.
De morfologie van NZVI gesynthetiseerd in planten (Fig. S2a, B) was bolvormig en gedeeltelijk onregelmatig, met een gemiddelde deeltjesgrootte van 23,09 ± 3,54 nm, maar kettingaggregaten werden waargenomen als gevolg van van der Waals -krachten en ferromagnetisme. Deze overwegend korrelige en bolvormige deeltjesvorm is in goede overeenstemming met de SEM -resultaten. Een vergelijkbare observatie werd gevonden door Abdelfatah et al. In 2021 werd het extract van het ricinusboonbonen gebruikt bij de synthese van NZVI11. Ruelas tuberosa blad extract NP's die worden gebruikt als een reductiemiddel in NZVI hebben ook een bolvormige vorm met een diameter van 20 tot 40 nm26.
Hybride RGO/NZVI Composite TEM-afbeeldingen (Fig. S2C-D) toonden aan dat RGO een basaal vlak is met marginale plooien en rimpels die meerdere laadplaatsen bieden voor NZVI NP's; Deze lamellaire morfologie bevestigt ook de succesvolle fabricage van RGO. Bovendien hebben NZVI NP's een bolvormige vorm met deeltjesgroottes van 5,32 tot 27 nm en zijn ze ingebed in de RGO -laag met een bijna uniforme dispersie. Eucalyptusbladextract werd gebruikt om Fe NP's/RGO te synthetiseren; De TEM -resultaten bevestigden ook dat rimpels in de RGO -laag de dispersie van Fe NP's meer verbeterden dan pure Fe NP's en de reactiviteit van de composieten verhoogde. Soortgelijke resultaten werden verkregen door Bagheri et al. 28 Toen de composiet werd gefabriceerd met behulp van ultrasone technieken met een gemiddelde ijzeren nanodeeltjesgrootte van ongeveer 17,70 nm.
De FTIR -spectra van A. halimus, NZVI, GO-, RGO- en RGO/NZVI -composieten worden getoond in Fig. 3a. De aanwezigheid van oppervlakte-functionele groepen in de bladeren van A. halimus verschijnt bij 3336 cm-1, wat overeenkomt met polyfenolen en 1244 cm-1, wat overeenkomt met carbonylgroepen geproduceerd door het eiwit. Andere groepen zoals alkanen bij 2918 cm-1, alkenen bij 1647 cm-1 en co-o-CO-uitbreidingen bij 1030 cm-1 zijn ook waargenomen, hetgeen suggereert de aanwezigheid van plantencomponenten die fungeren als afdichtingsmiddelen en verantwoordelijk zijn voor herstel van Fe2+ naar Fe0 en naar RGO29. Over het algemeen vertonen de NZVI -spectra dezelfde absorptiepieken als bittere suikers, maar met een enigszins verschoven positie. Een intense band verschijnt bij 3244 cm-1 geassocieerd met OH-stretch-trillingen (fenolen), een piek bij 1615 komt overeen met C = C en banden bij 1546 en 1011 cm-1 ontstaan vanwege het rekken van C = O (polyfenols en flavonoïden), CN-groepen van aromatische amines en alumhs en alumhs en alumhs en alumhs en alumhs en alumhs en alumhs en alumhs en alumhs en alumhs en alumhs en aliphen waren waargenomen bij 1310 cm-1, 1190 cm respectievelijk13. Het FTIR-spectrum van GO toont de aanwezigheid van veel intensieve zuurstofbevattende groepen, waaronder de alkoxy (CO) rekband bij 1041 cm-1, de Epoxy (CO) rekband bij 1291 cm-1, C = O stretch. Een band van C = C stretch-trillingen bij 1619 cm-1, een band bij 1708 cm-1 en een brede band van OH-groepsrekkende trillingen bij 3384 cm-1 verscheen, wat wordt bevestigd door de verbeterde Hummers-methode, die met succes het grafietproces oxideert. Bij het vergelijken van RGO- en RGO/NZVI-composieten met GO-spectra is de intensiteit van sommige zuurstofbevattende groepen, zoals OH bij 3270 cm-1, aanzienlijk verminderd, terwijl anderen, zoals C = O bij 1729 cm-1, volledig worden verminderd. Verdwaald, wat de succesvolle verwijdering van zuurstofhoudende functionele groepen in Go door het A. Halimus-extract aangeeft. Nieuwe scherpe karakteristieke pieken van RGO bij C = C-spanning worden waargenomen rond 1560 en 1405 cm-1, wat de reductie van Go to RGO bevestigt. Variaties van 1043 tot 1015 cm-1 en van 982 tot 918 cm-1 werden waargenomen, mogelijk te wijten aan de opname van plantmateriaal31,32. Weng et al., 2018 zagen ook een significante verzwakking van geoxygeneerde functionele groepen in GO, die de succesvolle vorming van rGO door bioreductie bevestigde, omdat eucalyptusbladextracten, die werden gebruikt om verminderde ijzergrafeen -oxide -composieten te synthetiseren, nauwer FTIR -spectra van de functionele groepen van de plantcomponenten vertoonden. 33.
A. FTIR -spectrum van Gallium, NZVI, RGO, GO, Composite RGO/NZVI (A). Roentgenogrammy Composites RGO, GO, NZVI en RGO/NZVI (B).
De vorming van RGO/NZVI- en NZVI-composieten werd grotendeels bevestigd door röntgendiffractiepatronen (Fig. 3B). Een Fe0-piek met hoge intensiteit werd waargenomen bij 2ɵ 44,5 °, overeenkomend met index (110) (JCPDS nr. 06–0696) 11. Een andere piek bij 35,1 ° van het (311) vlak wordt toegeschreven aan magnetiet Fe3O4, 63,2 ° kan worden geassocieerd met de Miller-index van het (440) vlak vanwege de aanwezigheid van ϒ-feooh (JCPDS nr. 17-0536) 34. Het röntgenpatroon van GO toont een scherpe piek bij 2ɵ 10,3 ° en een andere piek bij 21,1 °, hetgeen wijst op volledige peeling van het grafiet en het benadrukken van de aanwezigheid van zuurstofbevattende groepen op het oppervlak van GO35. Composietpatronen van RGO en RGO/NZVI registreerden de verdwijning van karakteristieke GO -pieken en de vorming van brede RGO -pieken bij 2ɵ 22.17 en 24,7 ° voor respectievelijk de RGO- en RGO/NZVI -composieten, die het succesvolle herstel van Go By by plantenextracten bevestigden. In het samengestelde RGO/NZVI -patroon werden echter extra pieken geassocieerd met het roostervlak van Fe0 (110) en BCC Fe0 (200) waargenomen bij respectievelijk 44,9 \ (^\ circ \) en 65.22 \ (^\ circ \).
Het zetapotentiaal is het potentieel tussen een ionische laag bevestigd aan het oppervlak van een deeltje en een waterige oplossing die de elektrostatische eigenschappen van een materiaal bepaalt en de stabiliteit ervan meet37. Zeta -potentiële analyse van plant -gesynthetiseerde NZVI, GO en RGO/NZVI -composieten toonden hun stabiliteit vanwege de aanwezigheid van negatieve ladingen van respectievelijk -20,8, -22 en -27,4 mV, zoals weergegeven in figuur S1A -C. . Dergelijke resultaten zijn consistent met verschillende rapporten die vermelden dat oplossingen die deeltjes bevatten met zeta -potentiële waarden minder dan -25 mV in het algemeen een hoge mate van stabiliteit vertonen als gevolg van elektrostatische afstoting tussen deze deeltjes. De combinatie van RGO en NZVI stelt de composiet in staat om meer negatieve ladingen te verwerven en heeft dus een hogere stabiliteit dan alleen GO of NZVI. Daarom zal het fenomeen van elektrostatische afstoting leiden tot de vorming van stabiele RGO/NZVI39 -composieten. Het negatieve oppervlak van GO maakt het mogelijk om gelijkmatig te worden verspreid in een waterig medium zonder agglomeratie, wat gunstige omstandigheden creëert voor interactie met NZVI. De negatieve lading kan worden geassocieerd met de aanwezigheid van verschillende functionele groepen in het bittere meloenextract, dat ook de interactie tussen GO en ijzeren voorlopers en het plantenextract bevestigt om respectievelijk RGO en NZVI te vormen, en het RGO/NZVI -complex. Deze plantenverbindingen kunnen ook fungeren als afdekmiddelen, omdat ze de aggregatie van de resulterende nanodeeltjes voorkomen en dus hun stabiliteit verhogen40.
De elementaire samenstelling en valentietoestanden van de NZVI- en RGO/NZVI -composieten werden bepaald door XPS (Fig. 4). De algemene XPS -studie toonde aan dat de RGO/NZVI -composiet voornamelijk bestaat uit de elementen C, O en Fe, consistent met de EDS -mapping (Fig. 4F - H). Het C1S -spectrum bestaat uit drie pieken bij 284.59 eV, 286.21 eV en 288.21 eV die respectievelijk CC, Co en C = O vertegenwoordigen. Het O1S -spectrum werd verdeeld in drie pieken, waaronder 531,17 eV, 532,97 eV en 535,45 eV, die werden toegewezen aan respectievelijk de O = CO, CO en geen groepen. De pieken op 710.43, 714.57 en 724.79 eV verwijzen echter naar respectievelijk Fe 2p3/2, Fe+3 en Fe P1/2. De XPS-spectra van NZVI (Fig. 4C-E) vertoonden pieken voor de elementen C, O en Fe. Pieken op 284.77, 286.25 en 287.62 EV bevestigen de aanwezigheid van ijzer-koolstoflegeringen, zoals ze verwijzen naar respectievelijk CC, C-OH en CO. Het O1S -spectrum kwam overeen met drie pieken C - O/ijzercarbonaat (531,19 eV), hydroxylradicaal (532,4 eV) en O - C = O (533.47 eV). De piek op 719.6 wordt toegeschreven aan Fe0, terwijl Feooh pieken toont op 717,3 en 723,7 eV, bovendien geeft de piek bij 725,8 eV de aanwezigheid van Fe2O342.43 aan.
XPS -studies van respectievelijk NZVI en RGO/NZVI -composieten (A, B). Volledige spectra van NZVI C1S (C), FE2P (D) en O1S (E) en RGO/NZVI C1S (F), FE2P (G), O1S (H) composiet.
De N2 -adsorptie/desorptie -isotherm (Fig. 5a, B) laat zien dat de NZVI- en RGO/NZVI -composieten tot type II behoren. Bovendien nam het specifieke oppervlak (SBET) van NZVI toe van 47,4549 tot 152,52 m2/g na verblinden met rGO. Dit resultaat kan worden verklaard door de afname van de magnetische eigenschappen van NZVI na RGO -verblinding, waardoor de deeltjesaggregatie wordt verminderd en het oppervlak van de composieten wordt verhoogd. Bovendien is, zoals getoond in Fig. 5C, het porievolume (8,94 nm) van het RGO/NZVI -composiet hoger dan dat van de oorspronkelijke NZVI (2.873 nm). Dit resultaat is in overeenstemming met El-Monaem et al. 45.
Om de adsorptiecapaciteit te evalueren om DC tussen de RGO/NZVI -composieten en de oorspronkelijke NZVI te verwijderen, afhankelijk van de toename van de initiële concentratie, werd een vergelijking gemaakt door een constante dosis van elk adsorbens (0,05 g) toe te voegen aan DC bij verschillende initiële concentraties. Onderzochte oplossing [25]. –100 mg L - 1] bij 25 ° C. De resultaten toonden aan dat de verwijderingsefficiëntie (94,6%) van het RGO/NZVI-composiet hoger was dan die van de oorspronkelijke NZVI (90%) bij een lagere concentratie (25 mg L-1). Toen de startconcentratie echter werd verhoogd tot 100 mg L-1, daalde de verwijderingsefficiëntie van RGO/NZVI en NZVI van de ouder tot 70% en 65%, respectievelijk (Figuur 6A), die mogelijk te wijten zijn aan minder actieve locaties en afbraak van NZVI-deeltjes. Integendeel, RGO/NZVI vertoonde een hogere efficiëntie van DC -verwijdering, wat mogelijk te wijten is aan een synergetisch effect tussen RGO en NZVI, waarin stabiele actieve sites die beschikbaar zijn voor adsorptie veel hoger zijn, en in het geval van RGO/NZVI, kan meer DC worden geadsorbeerd dan Intact NZVI. Bovendien in Fig. 6b laat zien dat de adsorptiecapaciteit van de RGO/NZVI- en NZVI -composieten steeg van respectievelijk 9,4 mg/g tot 30 mg/g en 9 mg/g, met een toename van de initiële concentratie van 25-100 mg/l. -1.1 tot 28,73 mg G-1. Daarom was de DC -verwijderingssnelheid negatief gecorreleerd met de initiële DC -concentratie, die te wijten was aan het beperkte aantal reactiecentra dat door elk adsorbens werd ondersteund voor adsorptie en verwijdering van DC in oplossing. Uit deze resultaten kan dus worden geconcludeerd dat de RGO/NZVI -composieten een hogere efficiëntie van adsorptie en reductie hebben, en RGO in de samenstelling van RGO/NZVI kan zowel als een adsorbens als als dragermateriaal worden gebruikt.
De verwijderingsefficiëntie en DC-adsorptiecapaciteit voor de RGO/NZVI- en NZVI-composiet waren (A, B) [CO = 25 mg L-1–100 mg L-1, T = 25 ° C, dosis = 0,05 g], pH. Op adsorptiecapaciteit en DC -verwijderingsefficiëntie op RGO/NZVI -composieten (C) [CO = 50 mg L - 1, pH = 3–11, t = 25 ° C, dosis = 0,05 g].
Oplossing pH is een cruciale factor in de studie van adsorptieprocessen, omdat het de mate van ionisatie, speciatie en ionisatie van het adsorbens beïnvloedt. Het experiment werd uitgevoerd bij 25 ° C met een constante dosis adsorbens (0,05 g) en een initiële concentratie van 50 mg L-1 in het pH-bereik (3-11). Volgens een literatuuronderzoek46 is DC een amfifiele molecuul met verschillende ioniseerbare functionele groepen (fenolen, aminogroepen, alcoholen) op verschillende pH -niveaus. As a result, the various functions of DC and the related structures on the surface of the rGO/nZVI composite may interact electrostatically and may exist as cations, zwitterions, and anions, the DC molecule exists as cationic (DCH3+) at pH < 3.3, zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 and anionic (DCH− or DC2−) at PH 7.7. As a result, the various functions of DC and the related structures on the surface of the rGO/nZVI composite may interact electrostatically and may exist as cations, zwitterions, and anions, the DC molecule exists as cationic (DCH3+) at pH < 3.3, zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 and anionic (DCH- or DC2-) at PH 7.7. В результате различные функции ДК и связанных с ними структур на поверхности композита rGO/nZVI могут взаимодействовать электростатически и могт сществовать в виде катионов, цвитер-ионов и аus иекущucht сCax сCк ucht сCк естCApp ° сCA? катиона (dch3+) при рн <3,3, цвитер-ионный (dch20) 3,3 <pH <7,7 и а анионclus (dch- или dc2-) при pH 7,7. Als gevolg hiervan kunnen verschillende functies van DC en gerelateerde structuren op het oppervlak van de RGO/NZVI -composiet elektrostatisch interageren en kunnen bestaan in de vorm van kationen, zwitterions en anionen; Het DC -molecuul bestaat als een kation (DCH3+) bij pH <3,3; Ionic (DCH20) 3.3 <pH <7,7 en anionisch (DCH- of DC2-) bij 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 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 的形式存在 两性离子 两性离子 (dch20) 3.3 <pH <7,7 和阴离子 (dch- 或 dc2-) 在 pH 7,7。因此 因此 dc 的 种 功能 和 和 和 和 和 和 和 复合 材料 表面 的 相关 相关 结构 可能 发生 静电 静电 相互 相互 ， 并 可能 以 阳离子 阳离子 两 性 和 和 阴离子 阴离子 形式 形式 形式 ， ， ， ， ， ， ， ， 分子 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子 阳离子)和阴离子 (dch- 或 dc2-) 在 pH 7,7。 Следовательно, различные фнкции дк и родственных им с структур на поверхности кппп vanaf кзз ach вvттттттттvvтттттттттттapport электростатические взаимодействия и сCществовать в виде катионов, цвитероонов и аниов и анов а ach ach clusо аов °, аоsteem аоsteem аов, аов аов °, аов аоsteem аов °, аов аов °, аов аов °, аов аов °, аов аов °, а ach аuidelijk а ааыыы� ach� катионныыи (ццц3+) при рн <3,3. Daarom kunnen verschillende functies van DC en gerelateerde structuren op het oppervlak van het RGO/NZVI -composiet elektrostatische interacties aangaan en bestaan in de vorm van kationen, zwitterions en anionen, terwijl DC -moleculen kationisch zijn (DCH3+) bij pH <3,3. Он сщщтвует в виде цвитер-иона (dch20) п20) п20) 3,3 <pH <7,7 и аниона (dch- или dc2-) при pH 7,7. Het bestaat als een zwitterion (DCH20) bij 3,3 <pH <7,7 en een anion (DCH- of DC2-) bij pH 7,7.Met een toename van de pH van 3 tot 7, nam de adsorptiecapaciteit en efficiëntie van DC -verwijdering toe van 11,2 mg/g (56%) tot 17 mg/g (85%) (Fig. 6C). Naarmate de pH echter toenam tot 9 en 11, daalde de adsorptiecapaciteit en de verwijderingsefficiëntie enigszins enigszins, van respectievelijk 10,6 mg/g (53%) tot 6 mg/g (30%). Met een toename van de pH van 3 tot 7 bestonden DC's voornamelijk in de vorm van Zwitterions, waardoor ze bijna niet-elektrostatisch aangetrokken of afstoten met RGO/NZVI-composieten, voornamelijk door elektrostatische interactie. Naarmate de pH boven 8,2 toenam, was het oppervlak van het adsorbens negatief geladen, dus nam de adsorptiecapaciteit af en nam af als gevolg van de elektrostatische afstoting tussen de negatief geladen doxycycline en het oppervlak van het adsorbens. Deze trend suggereert dat DC -adsorptie op RGO/NZVI -composieten sterk pH -afhankelijk is, en de resultaten geven ook aan dat RGO/NZVI -composieten geschikt zijn als adsorbentia onder zure en neutrale omstandigheden.
Het effect van temperatuur op de adsorptie van een waterige oplossing van DC werd uitgevoerd bij (25-55 ° C). Figuur 7A toont het effect van temperatuurstijging op de verwijderingsefficiëntie van DC -antibiotica op RGO/NZVI, het is duidelijk dat de verwijderingscapaciteit en de adsorptiecapaciteit is toegenomen van 83,44% en 13,9 mg/g tot 47% en 7,83 mg/g. , respectievelijk. Deze significante afname kan te wijten zijn aan een toename van de thermische energie van DC -ionen, wat leidt tot desorptie47.
Effect of Temperature on Removal Efficiency and Adsorption Capacity of CD on rGO/nZVI Composites (A) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, Dose = 0.05 g], Adsorbent Dose on Removal Efficiency and Removal Efficiency of CD Effect of Initial Concentration on the adsorption capacity and efficiency of DC removal on the rGO/nSVI composite (B) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, t = 25 ° C] (c, d) [CO = 25–100 mg l - 1, pH = 7, t = 25 ° C, dosis = 0,05 g].
Het effect van het verhogen van de dosis van de samengestelde adsorbens rGO/NZVI van 0,01 g tot 0,07 g op de verwijderingsefficiëntie en adsorptiecapaciteit wordt getoond in Fig. 7B. Een toename van de dosis van het adsorbens leidde tot een afname van de adsorptiecapaciteit van 33,43 mg/g tot 6,74 mg/g. Met een toename van de adsorberende dosis van 0,01 g tot 0,07 g, neemt de verwijderingsefficiëntie echter toe van 66,8% tot 96%, wat dienovereenkomstig kan worden geassocieerd met een toename van het aantal actieve centra op het nanocomposietoppervlak.
Het effect van de initiële concentratie op adsorptiecapaciteit en verwijderingsefficiëntie [25-100 mg L-1, 25 ° C, pH 7, dosis 0,05 g] werd bestudeerd. Toen de initiële concentratie werd verhoogd van 25 mg L-1 tot 100 mg L-1, nam het verwijderingspercentage van het RGO/NZVI-composiet af van 94,6% tot 65% (Fig. 7C), waarschijnlijk vanwege de afwezigheid van de gewenste actieve locaties. . Adsorbs grote concentraties DC49. Aan de andere kant, naarmate de initiële concentratie toenam, nam de adsorptiecapaciteit ook toe van 9,4 mg/g tot 30 mg/g totdat het evenwicht werd bereikt (Fig. 7D). Deze onvermijdelijke reactie is te wijten aan een toename van de drijvende kracht met een initiële DC -concentratie groter dan de weerstand van de DC -ionenmassa om het oppervlak 50 van de RGO/NZVI -composiet te bereiken.
Contacttijd en kinetische studies zijn bedoeld om de evenwichtstijd van adsorptie te begrijpen. Ten eerste was de hoeveelheid DC geadsorbeerd tijdens de eerste 40 minuten van de contacttijd ongeveer de helft van het totale bedrag dat gedurende de hele tijd (100 minuten) werd geadsorbeerd. Terwijl de DC -moleculen in oplossing ervoor zorgen dat ze snel migreren naar het oppervlak van het RGO/NZVI -composiet resulterend in significante adsorptie. Na 40 minuten nam DC -adsorptie geleidelijk en langzaam toe totdat het evenwicht na 60 minuten werd bereikt (Fig. 7D). Aangezien een redelijk bedrag binnen de eerste 40 minuten wordt geadsorbeerd, zullen er minder botsingen zijn met DC-moleculen en zullen er minder actieve locaties beschikbaar zijn voor niet-geadsorbeerde moleculen. Daarom kan het adsorptiepercentage worden verlaagd51.
Om de adsorptiekinetiek beter te begrijpen, werden lijnplots van Pseudo eerste orde (Fig. 8a), Pseudo tweede orde (Fig. 8b) en Elovich (Fig. 8c) kinetische modellen gebruikt. Uit de parameters verkregen uit de kinetische studies (tabel S1) wordt duidelijk dat het pseudoseconde -model het beste model is voor het beschrijven van adsorptiekinetiek, waarbij de R2 -waarde hoger wordt ingesteld dan in de andere twee modellen. Er is ook een gelijkenis tussen de berekende adsorptiekapititeiten (QE, CAL). De pseudo-seconde volgorde en de experimentele waarden (QE, exp.) Zijn verder bewijs dat de pseudo-seconde volgorde een beter model is dan andere modellen. Zoals getoond in tabel 1, bevestigen de waarden van α (initiële adsorptiesnelheid) en β (desorptieconstante) dat de adsorptiegraad hoger is dan de desorptiesnelheid, wat aangeeft dat DC de neiging heeft efficiënt te adsorberen op de RGO/NZVI52 -composiet. .
Lineaire adsorptiekinetische plots van pseudo-seconde volgorde (a), pseudo-eerste volgorde (b) en Elovich (c) [CO = 25-100 mg l-1, pH = 7, t = 25 ° C, dosis = 0,05 g].
Studies van adsorptie -isothermen helpen bij het bepalen van de adsorptiecapaciteit van het adsorbens (RGO/NRVI -composiet) bij verschillende adsorbaatconcentraties (DC) en systeemtemperaturen. De maximale adsorptiecapaciteit werd berekend met behulp van de Langmuir -isotherm, die aangaf dat de adsorptie homogeen was en de vorming van een adsorbaatmonolaag op het oppervlak van het adsorbent omvatte zonder interactie tussen hen53. Twee andere veelgebruikte isothermmodellen zijn de Freundlich- en Temkin -modellen. Hoewel het Freundlich -model niet wordt gebruikt om de adsorptiecapaciteit te berekenen, helpt het om het heterogene adsorptieproces te begrijpen en dat vacatures op het adsorbens verschillende energieën hebben, terwijl het Temkin -model helpt om de fysische en chemische eigenschappen van adsorptie54 te begrijpen.
Figuren 9A-C showlijnplots van respectievelijk de Langmuir-, Frindlich- en Temkin-modellen. De R2 -waarden berekend uit de Freundlich (Fig. 9a) en Langmuir (Fig. 9b) lijnplots en gepresenteerd in tabel 2 laten zien dat DC -adsorptie op de RGO/NZVI -composiet de Freundlich (0.996) en Langmuir (0,988) isotherm modellen en temkin (0,985) volgt. De maximale adsorptiecapaciteit (QMAX), berekend met behulp van het Langmuir isotherm-model, was 31,61 mg G-1. Bovendien ligt de berekende waarde van de dimensieloze scheidingsfactor (RL) tussen 0 en 1 (0,097), hetgeen een gunstig adsorptieproces aangeeft. Anders geeft de berekende Freundlich -constante (n = 2.756) een voorkeur aan voor dit absorptieproces. Volgens het lineaire model van de Temkin-isotherm (Fig. 9C) is de adsorptie van DC op het RGO/NZVI-composiet een fysiek adsorptieproces, omdat B ˂ 82 kJ Mol-1 (0.408) 55 is. Hoewel fysieke adsorptie meestal wordt gemedieerd door zwakke van der Waals -krachten, vereist directe adsorptie op RGO/NZVI -composieten lage adsorptie -energieën [56, 57].
Freundlich (A), Langmuir (B) en Temkin (C) lineaire adsorptie -isothermen [CO = 25–100 mg L - 1, pH = 7, t = 25 ° C, dosis = 0,05 g]. Plot van de Van't Hoff-vergelijking voor DC-adsorptie door RGO/NZVI-composieten (D) [CO = 25–100 mg L-1, pH = 7, t = 25-55 ° C en dosis = 0,05 g].
Om het effect van reactietemperatuurverandering op DC -verwijdering van RGO/NZVI -composieten te evalueren, werden thermodynamische parameters zoals entropieverandering (AS), enthalpieverandering (AH) en vrije energieverandering (AG) berekend uit vergelijkingen. 3 en 458.
waar \ ({k} _ {e} \) = \ (\ frac {{c} _ {ae}} {{c} _ {e}} \) - thermodynamische evenwichtsconstante, ce en cae - rgo in oplossing, respectievelijk /nzvi dc concentraties bij oppervlakte -evenwicht. R en RT zijn respectievelijk de gasconstante en adsorptietemperatuur. Ln ke tegen 1/t plotten geeft een rechte lijn (Fig. 9D) waaruit ∆S en ∆H kunnen worden bepaald.
Een negatieve AH -waarde geeft aan dat het proces exotherme is. Aan de andere kant valt de AH -waarde binnen het fysieke adsorptieproces. Negatieve AG -waarden in tabel 3 geven aan dat adsorptie mogelijk en spontaan is. Negatieve waarden van AS duiden op een hoge volgorde van adsorberende moleculen op het vloeibare interface (tabel 3).
Tabel 4 vergelijkt de RGO/NZVI -composiet met andere adsorbentia die in eerdere studies zijn gerapporteerd. Het is duidelijk dat de VGO/NCVI -composiet een hoge adsorptiecapaciteit heeft en een veelbelovend materiaal kan zijn voor het verwijderen van DC -antibiotica uit water. Bovendien is de adsorptie van RGO/NZVI -composieten een snel proces met een equilibratietijd van 60 minuten. De uitstekende adsorptie -eigenschappen van de RGO/NZVI -composieten kunnen worden verklaard door het synergetische effect van RGO en NZVI.
Figuren 10A, B illustreren het rationele mechanisme voor het verwijderen van DC -antibiotica door de RGO/NZVI- en NZVI -complexen. Volgens de resultaten van experimenten op het effect van pH op de efficiëntie van DC -adsorptie, met een toename van de pH van 3 tot 7, werd DC -adsorptie op het RGO/NZVI -composiet niet geregeld door elektrostatische interacties, omdat het als een zwitterion fungeerde; Daarom had een verandering in de pH -waarde geen invloed op het adsorptieproces. Vervolgens kan het adsorptiemechanisme worden geregeld door niet-elektrostatische interacties zoals waterstofbinding, hydrofobe effecten en π-π stacking interacties tussen de RGO/NZVI-composiet en DC66. Het is bekend dat het mechanisme van aromatische adsorbaten op de oppervlakken van gelaagd grafeen is verklaard door π - π stacking interacties als de belangrijkste drijvende kracht. Het composiet is een gelaagd materiaal vergelijkbaar met grafeen met een absorptiemaximum bij 233 nm vanwege de π-π* overgang. Gebaseerd op de aanwezigheid van vier aromatische ringen in de moleculaire structuur van het DC-adsorbaat, hebben we de hypothese dat er een mechanisme is van π-π-stacking interactie tussen de aromatische DC (π-elektronacceptor) en het gebied rijk aan π-elektronen op het RGO-oppervlak. /NZVI -composieten. Bovendien, zoals getoond in Fig. 10B, FTIR -onderzoeken werden uitgevoerd om de moleculaire interactie van RGO/NZVI -composieten met DC te bestuderen en de FTIR -spectra van RGO/NZVI -composieten na DC -adsorptie worden getoond in figuur 10b. 10B. Een nieuwe piek wordt waargenomen bij 2111 cm-1, wat overeenkomt met de framework-trillingen van de C = C-binding, die de aanwezigheid van de overeenkomstige organische functionele groepen op het oppervlak van 67 rgo/nZVI aangeeft. Andere pieken verschuiven van 1561 naar 1548 cm-1 en van 1399 tot 1360 cm-1, wat ook bevestigt dat π-π interacties een belangrijke rol spelen bij de adsorptie van grafeen en organische verontreinigende stoffen68,69. Na DC-adsorptie daalde de intensiteit van sommige zuurstofhoudende groepen, zoals OH, tot 3270 cm-1, wat suggereert dat waterstofbinding een van de adsorptiemechanismen is. Aldus, op basis van de resultaten, vindt DC-adsorptie op de RGO/NZVI-composiet voornamelijk plaats als gevolg van π-π stapelinteracties en H-bindingen.
Rationeel mechanisme van adsorptie van DC -antibiotica door RGO/NZVI- en NZVI -complexen (A). FTIR -adsorptiespectra van DC op RGO/NZVI en NZVI (B).
De intensiteit van de absorptiebanden van NZVI bij 3244, 1615, 1546 en 1011 cm - 1 nam toe na DC -adsorptie op NZVI (Fig. 10B) vergeleken met NZVI, die verband houden met de interactie met mogelijke functionele groepen van de carbonzuur O -groepen in DC. Dit lagere percentage transmissie in alle waargenomen banden duidt echter op geen significante verandering in de adsorptie -efficiëntie van het fytosynthetische adsorbens (NZVI) in vergelijking met NZVI vóór het adsorptieproces. Volgens sommige DC -verwijderingsonderzoek met NZVI71, wanneer NZVI reageert met H2O, worden elektronen vrijgegeven en wordt vervolgens H+ gebruikt om zeer reduceerbare actieve waterstof te produceren. Ten slotte accepteren sommige kationische verbindingen elektronen van actieve waterstof, resulterend in -C = N en -c = C-, die wordt toegeschreven aan de splitsing van de benzeenring.
Posttijd: nov-14-2022