Hatur nuhun parantos nganjang ka Nature.com. Versi browser anu anjeun anggo gaduh dukungan CSS anu terbatas. Pikeun pangalaman anu pangsaéna, kami nyarankeun anjeun nganggo browser anu diénggalan (atanapi mareuman Modeu Kompatibilitas dina Internet Explorer). Samentawis waktos, pikeun mastikeun dukungan anu terus-terusan, kami bakal ngarender situs tanpa gaya sareng JavaScript.
Dina ieu panalungtikan, komposit rGO/nZVI disintésis pikeun kahiji kalina nganggo prosedur anu saderhana sareng ramah lingkungan nganggo ekstrak daun Sophora konéng salaku agén pangurang sareng stabilisator pikeun sasuai sareng prinsip kimia "héjo", sapertos sintésis kimia anu kirang ngabahayakeun. Sababaraha alat parantos dianggo pikeun ngavalidasi sintésis komposit anu suksés, sapertos SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR, sareng poténsi zeta, anu nunjukkeun fabrikasi komposit anu suksés. Kapasitas panyabutan komposit anyar sareng nZVI murni dina rupa-rupa konsentrasi awal doksisiklin antibiotik dibandingkeun pikeun nalungtik pangaruh sinergis antara rGO sareng nZVI. Dina kaayaan panyabutan 25 mg L-1, 25 °C sareng 0,05 g, laju panyabutan adsorptif nZVI murni nyaéta 90%, sedengkeun laju panyabutan adsorptif doksisiklin ku komposit rGO/nZVI ngahontal 94,6%, mastikeun yén nZVI sareng rGO. Prosés adsorpsi pakait sareng urutan pseudo-detik sareng saluyu sareng modél Freundlich kalayan kapasitas adsorpsi maksimum 31,61 mg g-1 dina suhu 25 °C sareng pH 7. Mékanisme anu lumrah pikeun miceun DC parantos diusulkeun. Salian ti éta, reusabilitas komposit rGO/nZVI nyaéta 60% saatos genep siklus regenerasi berturut-turut.
Kakurangan cai sareng polusi ayeuna janten ancaman serius pikeun sadaya nagara. Dina sababaraha taun ka pengker, polusi cai, khususna polusi antibiotik, parantos ningkat kusabab ningkatna produksi sareng konsumsi salami pandémi COVID-191,2,3. Ku kituna, pamekaran téknologi anu efektif pikeun ngaleungitkeun antibiotik dina cai limbah mangrupikeun tugas anu penting.
Salah sahiji antibiotik semi-sintétis anu tahan tina grup tetrasiklin nyaéta doksisiklin (DC)4,5. Parantos dilaporkeun yén résidu DC dina cai taneuh sareng cai permukaan henteu tiasa dimetabolisme, ngan ukur 20-50% anu dimetabolisme sareng sésana dileupaskeun ka lingkungan, nyababkeun masalah lingkungan sareng kaséhatan anu serius6.
Paparan DC dina tingkat anu handap tiasa maéhan mikroorganisme fotosintétik akuatik, ngancam panyebaran baktéri antimikroba, sareng ningkatkeun résistansi antimikroba, janten kontaminan ieu kedah dipiceun tina cai limbah. Degradasi alami DC dina cai mangrupikeun prosés anu laun pisan. Prosés fisiko-kimia sapertos fotolisis, biodegradasi sareng adsorpsi ngan ukur tiasa didegradasi dina konsentrasi anu handap sareng dina laju anu handap pisan7,8. Nanging, metode anu paling ekonomis, saderhana, ramah lingkungan, gampang diurus sareng efisien nyaéta adsorpsi9,10.
Beusi nano zero valent (nZVI) nyaéta bahan anu kuat pisan anu tiasa miceun seueur antibiotik tina cai, kalebet metronidazole, diazepam, ciprofloxacin, chloramphenicol, sareng tetracycline. Kamampuh ieu disababkeun ku sipat-sipat anu luar biasa anu dipiboga ku nZVI, sapertos réaktivitas anu luhur, luas permukaan anu ageung, sareng seueur situs pangiket éksternal11. Nanging, nZVI rentan ka agregasi dina média cai kusabab gaya van der Wells sareng sipat magnét anu luhur, anu ngirangan efektivitasna dina miceun kontaminan kusabab formasi lapisan oksida anu ngahalangan réaktivitas nZVI10,12. Aglomerasi partikel nZVI tiasa dikirangan ku cara ngarobih permukaanana ku surfaktan sareng polimér atanapi ku cara ngagabungkeunana sareng nanomaterial sanés dina bentuk komposit, anu parantos kabuktosan janten pendekatan anu layak pikeun ningkatkeun stabilitasna dina lingkungan13,14.
Graphene nyaéta nanomaterial karbon dua diménsi anu diwangun ku atom karbon hibridisasi sp2 anu disusun dina kisi sarang tawon. Éta ngagaduhan luas permukaan anu ageung, kakuatan mékanis anu signifikan, aktivitas éléktrokatalitik anu saé, konduktivitas termal anu luhur, mobilitas éléktron anu gancang, sareng bahan pembawa anu cocog pikeun ngadukung nanopartikel anorganik dina permukaanana. Kombinasi nanopartikel logam sareng graphene tiasa ngaleuwihan kauntungan individu tina unggal bahan sareng, kusabab sipat fisik sareng kimia anu unggul, nyayogikeun distribusi nanopartikel anu optimal pikeun pangolahan cai anu langkung efisien15.
Ékstrak tutuwuhan mangrupikeun alternatif anu pangsaéna pikeun agén pangurang kimia anu ngabahayakeun anu umumna dianggo dina sintésis oksida graféna anu diréduksi (rGO) sareng nZVI sabab sayogi, murah, hiji léngkah, aman pikeun lingkungan, sareng tiasa dianggo salaku agén pangurang. sapertos flavonoid sareng sanyawa fenolik ogé bertindak salaku stabilisator. Ku alatan éta, ékstrak daun Atriplex halimus L. dianggo salaku agén perbaikan sareng panutup pikeun sintésis komposit rGO/nZVI dina panilitian ieu. Atriplex halimus ti kulawarga Amaranthaceae mangrupikeun rungkun taunan anu resep nitrogén kalayan rentang géografis anu lega16.
Numutkeun literatur anu sayogi, Atriplex halimus (A. halimus) mimitina dianggo pikeun ngadamel komposit rGO/nZVI salaku metode sintésis anu ekonomis sareng ramah lingkungan. Ku kituna, tujuan tina ieu panilitian diwangun ku opat bagian: (1) fitosintésis komposit rGO/nZVI sareng nZVI parental nganggo ekstrak daun akuatik A. halimus, (2) karakterisasi komposit anu difitosintésis nganggo sababaraha metode pikeun mastikeun fabrikasi anu suksés, (3) nalungtik pangaruh sinergis rGO sareng nZVI dina adsorpsi sareng miceun kontaminan organik antibiotik doksisiklin dina parameter réaksi anu béda, ngaoptimalkeun kaayaan prosés adsorpsi, (3) nalungtik bahan komposit dina rupa-rupa perlakuan kontinyu saatos siklus pamrosésan.
Doksisiklin hidroklorida (DC, MM = 480,90, rumus kimia C22H24N2O·HCl, 98%), beusi klorida heksahidrat (FeCl3.6H2O, 97%), bubuk grafit anu dipésér ti Sigma-Aldrich, AS. Natrium hidroksida (NaOH, 97%), étanol (C2H5OH, 99,9%) sareng asam klorida (HCl, 37%) dipésér ti Merck, AS. NaCl, KCl, CaCl2, MnCl2 sareng MgCl2 dipésér ti Tianjin Comio Chemical Reagent Co., Ltd. Sadaya réagen mibanda kamurnian analitik anu luhur. Cai sulingan ganda dianggo pikeun nyiapkeun sadaya larutan cai.
Spésimén répréséntatif A. halimus parantos dikumpulkeun ti habitat alami na di Delta Nil sareng darat di sapanjang basisir Mediterania Mesir. Bahan pepelakan dikumpulkeun saluyu sareng pedoman nasional sareng internasional anu lumaku17. Prof. Manal Fawzi parantos ngaidentipikasi spésimén pepelakan numutkeun Boulos18, sareng Departemen Élmu Lingkungan Universitas Alexandria ngawenangkeun pangumpulan spésiés pepelakan anu ditalungtik pikeun tujuan ilmiah. Voucher sampel disimpen di Herbarium Universitas Tanta (TANE), voucher no. 14 122–14 127, herbarium umum anu nyayogikeun aksés ka bahan anu disimpen. Salian ti éta, pikeun miceun lebu atanapi kokotor, potong daun pepelakan janten potongan-potongan alit, bilas 3 kali ku keran sareng cai sulingan, teras garingkeun dina suhu 50°C. Tutuwuhan ditumbuk, 5 g bubuk halus dicelupkeun kana 100 ml cai sulingan sareng diaduk dina suhu 70°C salami 20 menit pikeun kéngingkeun ekstrak. Ekstrak Bacillus nicotianae anu diala disaring ngalangkungan kertas saring Whatman sareng disimpen dina tabung anu bersih sareng disterilisasi dina suhu 4°C pikeun dianggo salajengna.
Sakumaha anu dipidangkeun dina Gambar 1, GO didamel tina bubuk grafit ku metode Hummers anu dimodifikasi. 10 mg bubuk GO dilarutkeun dina 50 ml cai deionisasi salami 30 menit dina sonikasi, teras 0,9 g FeCl3 sareng 2,9 g NaAc dicampur salami 60 menit. 20 ml ekstrak daun atriplex ditambahkeun kana larutan anu diaduk bari diaduk sareng diantos dina suhu 80°C salami 8 jam. Suspénsi hideung anu dihasilkeun disaring. Nanokomposit anu disiapkeun dikumbah ku étanol sareng cai bidistilasi teras dikeringkeun dina oven vakum dina suhu 50°C salami 12 jam.
Poto skematis sareng digital tina sintésis héjo tina kompleks rGO/nZVI sareng nZVI sareng panyabutan antibiotik DC tina cai anu kacemar nganggo ekstrak Atriplex halimus.
Sacara singget, sakumaha anu dipidangkeun dina Gambar 1, 10 ml larutan beusi klorida anu ngandung ion Fe3+ 0,05 M ditambahkeun tetes demi tetes kana 20 ml larutan ekstrak daun pait salami 60 menit kalayan pemanasan sedeng sareng diaduk, teras larutan éta disentrifugasi dina 14.000 rpm (Hermle, 15.000 rpm) salami 15 menit pikeun ngahasilkeun partikel hideung, anu teras dikumbah 3 kali ku étanol sareng cai sulingan teras dikeringkeun dina oven vakum dina suhu 60° C sapeuting.
Komposit rGO/nZVI sareng nZVI anu disintésis tutuwuhan dicirikeun ku spéktroskopi UV-katingali (spektrofotometer UV/Vis séri T70/T80, PG Instruments Ltd, Inggris) dina rentang scanning 200-800 nm. Pikeun nganalisis topografi sareng distribusi ukuran komposit rGO/nZVI sareng nZVI, spéktroskopi TEM (JOEL, JEM-2100F, Jepang, tegangan akselerasi 200 kV) dianggo. Pikeun meunteun gugus fungsi anu tiasa kalibet dina ekstrak tutuwuhan anu tanggung jawab pikeun prosés pamulihan sareng stabilisasi, spéktroskopi FT-IR dilaksanakeun (spektrometer JASCO dina kisaran 4000-600 cm-1). Salian ti éta, penganalisis poténsial zeta (Zetasizer Nano ZS Malvern) dianggo pikeun nalungtik muatan permukaan nanomaterial anu disintésis. Pikeun pangukuran difraksi sinar-X tina nanomaterial bubuk, difraktometer sinar-X (X'PERT PRO, Walanda) dianggo, anu beroperasi dina arus (40 mA), tegangan (45 kV) dina rentang 2θ ti 20° nepi ka 80° sareng radiasi CuKa1 (\(\lambda =\ ) 1,54056 Ao). Spektrometer sinar-X dispersif énergi (EDX) (modél JEOL JSM-IT100) tanggung jawab pikeun nalungtik komposisi unsur nalika ngumpulkeun sinar-X monokromatik Al K-α ti -10 nepi ka 1350 eV dina XPS, ukuran titik 400 μm K-ALPHA (Thermo Fisher Scientific, USA) énergi transmisi spéktrum lengkep nyaéta 200 eV sareng spéktrum sempit nyaéta 50 eV. Sampel bubuk dipencet kana wadah sampel, anu disimpen dina ruang vakum. Spéktrum C1s dianggo salaku rujukan dina 284,58 eV pikeun nangtukeun énergi pangiket.
Ékspérimén adsorpsi dilaksanakeun pikeun nguji éféktivitas nanokomposit rGO/nZVI anu disintésis dina miceun doksisiklin (DC) tina larutan cai. Ékspérimén adsorpsi dilaksanakeun dina labu Erlenmeyer 25 ml dina kecepatan ngocok 200 rpm dina shaker orbital (Stuart, Orbital Shaker/SSL1) dina suhu 298 K. Ku cara ngéncérkeun larutan stok DC (1000 ppm) ku cai bidistilasi. Pikeun meunteun pangaruh dosis rGO/nSVI kana efisiensi adsorpsi, nanokomposit kalayan beurat anu béda (0,01–0,07 g) ditambahkeun kana 20 ml larutan DC. Pikeun nalungtik kinétika sareng isoterm adsorpsi, 0,05 g adsorben dicelupkeun kana larutan cai CD kalayan konsentrasi awal (25–100 mg L–1). Pangaruh pH kana miceun DC ditalungtik dina pH (3–11) sareng konsentrasi awal 50 mg L-1 dina suhu 25°C. Atur pH sistem ku cara nambahkeun saeutik larutan HCl atawa NaOH (Crison pH meter, pH meter, pH 25). Salian ti éta, pangaruh suhu réaksi kana ékspérimén adsorpsi dina kisaran 25-55°C ogé ditalungtik. Pangaruh kakuatan ionik kana prosés adsorpsi ditalungtik ku cara nambahkeun rupa-rupa konsentrasi NaCl (0,01–4 mol L–1) dina konsentrasi awal DC 50 mg L–1, pH 3 jeung 7), 25°C, jeung dosis adsorben 0,05 g. Adsorpsi DC anu teu diadsorpsi diukur maké spektrofotometer UV-Vis dual beam (séri T70/T80, PG Instruments Ltd, Inggris) anu dilengkepan ku kuvet kuarsa panjang jalur 1,0 cm dina panjang gelombang maksimum (λmax) 270 jeung 350 nm. Persentase panyabutan antibiotik DC (R%; Persamaan 1) jeung jumlah adsorpsi DC, qt, Persamaan. 2 (mg/g) diukur nganggo persamaan ieu.
dimana %R nyaéta kapasitas panyabutan DC (%), Co nyaéta konsentrasi DC awal dina waktos 0, sareng C nyaéta konsentrasi DC dina waktos t, masing-masing (mg L-1).
dimana qe nyaéta jumlah DC anu diserep per unit massa adsorben (mg g-1), Co sareng Ce nyaéta konsentrasi dina waktos enol sareng dina kasaimbangan, masing-masing (mg l-1), V nyaéta volume larutan (l), sareng m nyaéta réagen massa adsorpsi (g).
Gambar SEM (Gambar 2A–C) nunjukkeun morfologi lamelar tina komposit rGO/nZVI kalayan nanopartikel beusi buleud anu sumebar sacara seragam dina permukaanna, nunjukkeun panapelan NP nZVI anu suksés kana permukaan rGO. Salian ti éta, aya sababaraha kerutan dina daun rGO, anu mastikeun panyabutan gugus anu ngandung oksigén sakaligus sareng pamulihan A. halimus GO. Kerutan ageung ieu bertindak salaku tempat pikeun pemuatan aktif NP beusi. Gambar nZVI (Gambar 2D-F) nunjukkeun yén NP beusi buleud sumebar pisan sareng henteu ngahiji, anu disababkeun ku sifat palapis komponén botani tina ekstrak tutuwuhan. Ukuran partikel rupa-rupa dina 15–26 nm. Nanging, sababaraha daérah gaduh morfologi mesopori kalayan struktur tonjolan sareng rongga, anu tiasa nyayogikeun kapasitas adsorpsi nZVI anu efektif, sabab tiasa ningkatkeun kamungkinan néwak molekul DC dina permukaan nZVI. Nalika ekstrak Rosa Damascus dianggo pikeun sintésis nZVI, NP anu diala téh teu homogen, kalayan rongga sareng bentuk anu béda-béda, anu ngirangan efisiensi dina adsorpsi Cr(VI) sareng ningkatkeun waktos réaksi 23. Hasilna saluyu sareng nZVI anu disintésis tina daun ek sareng murbei, anu utamina mangrupikeun nanopartikel buleud kalayan rupa-rupa ukuran nanometer tanpa aglomerasi anu jelas.
Gambar SEM tina komposit rGO/nZVI (AC), nZVI (D, E) sareng pola EDX tina komposit nZVI/rGO (G) sareng nZVI (H).
Komposisi unsur komposit rGO/nZVI sareng nZVI anu disintésis tutuwuhan di diajar nganggo EDX (Gambar 2G, H). Panilitian nunjukkeun yén nZVI diwangun ku karbon (38,29% massa), oksigén (47,41% massa) sareng beusi (11,84% massa), tapi unsur-unsur sanés sapertos fosfor24 ogé aya, anu tiasa diala tina ekstrak tutuwuhan. Salian ti éta, persentase karbon sareng oksigén anu luhur disababkeun ku ayana fitokimia tina ekstrak tutuwuhan dina sampel nZVI handapeun permukaan. Unsur-unsur ieu disebarkeun sacara rata dina rGO tapi dina babandingan anu béda: C (39,16 wt %), O (46,98 wt %) sareng Fe (10,99 wt %), EDX rGO/nZVI ogé nunjukkeun ayana unsur-unsur sanés sapertos S, anu tiasa dikaitkeun sareng ekstrak tutuwuhan, dianggo. Babandingan C:O ayeuna sareng eusi beusi dina komposit rGO/nZVI anu nganggo A. halimus jauh langkung saé tibatan nganggo ekstrak daun kayu putih, sabab éta ngacirikeun komposisi C (23,44 wt.%), O (68,29 wt.%) sareng Fe (8,27 wt.%). wt %) 25. Nataša et al., 2022 ngalaporkeun komposisi unsur anu sami tina nZVI anu disintésis tina daun ek sareng murbei sareng mastikeun yén gugus polifenol sareng molekul sanés anu aya dina ekstrak daun tanggung jawab kana prosés réduksi.
Morfologi nZVI anu disintésis dina tutuwuhan (Gambar S2A, B) nyaéta buleud sareng sabagian henteu teratur, kalayan ukuran partikel rata-rata 23,09 ± 3,54 nm, kumaha ogé agregat ranté anu dititénan kusabab gaya van der Waals sareng feromagnetisme. Bentuk partikel anu dominan granular sareng buleud ieu saluyu sareng hasil SEM. Observasi anu sami kapanggih ku Abdelfatah et al. dina taun 2021 nalika ekstrak daun jarak dianggo dina sintésis nZVI11. NP ekstrak daun Ruelas tuberosa anu dianggo salaku agén pangurang dina nZVI ogé gaduh bentuk buleud kalayan diaméter 20 dugi ka 40 nm26.
Gambar TEM komposit hibrida rGO/nZVI (Gambar S2C-D) nunjukkeun yén rGO mangrupikeun bidang basal kalayan lipatan marginal sareng kerutan anu nyayogikeun sababaraha situs pemuatan pikeun NP nZVI; morfologi lamelar ieu ogé mastikeun fabrikasi rGO anu suksés. Salaku tambahan, NP nZVI gaduh bentuk buleud kalayan ukuran partikel ti 5,32 dugi ka 27 nm sareng dipasang dina lapisan rGO kalayan dispersi anu ampir seragam. Ékstrak daun kayu putih dianggo pikeun nyintésis NP Fe/rGO; Hasil TEM ogé mastikeun yén kerutan dina lapisan rGO ningkatkeun dispersi NP Fe langkung ti NP Fe murni sareng ningkatkeun réaktivitas komposit. Hasil anu sami diala ku Bagheri et al. 28 nalika komposit didamel nganggo téknik ultrasonik kalayan ukuran nanopartikel beusi rata-rata sakitar 17,70 nm.
Spéktra FTIR tina komposit A. halimus, nZVI, GO, rGO, sareng rGO/nZVI dipidangkeun dina Gambar 3A. Ayana gugus fungsi permukaan dina daun A. halimus némbongan dina 3336 cm-1, anu pakait sareng polifenol, sareng 1244 cm-1, anu pakait sareng gugus karbonil anu dihasilkeun ku protéin. Gugus séjén sapertos alkana dina 2918 cm-1, alkéna dina 1647 cm-1 sareng éksténsi CO-O-CO dina 1030 cm-1 ogé parantos dititénan, nunjukkeun ayana komponén pepelakan anu bertindak salaku agén panyegel sareng tanggung jawab pikeun pamulihan tina Fe2+ ka Fe0 sareng GO ka rGO29. Sacara umum, spéktra nZVI nunjukkeun puncak panyerepan anu sami sareng gula pait, tapi kalayan posisi anu rada ngageser. Pita anu kuat muncul dina 3244 cm-1 anu aya hubunganana sareng geteran manjang OH (fenol), puncak dina 1615 pakait sareng C=C, sareng pita dina 1546 sareng 1011 cm-1 timbul kusabab manjangna C=O (polifenol sareng flavonoid), gugus CN-amin aromatik sareng amina alifatik ogé katingali dina 1310 cm-1 sareng 1190 cm-1, masing-masing13. Spéktrum FTIR GO nunjukkeun ayana seueur gugus anu ngandung oksigén intensitas tinggi, kalebet pita manjang alkoksi (CO) dina 1041 cm-1, pita manjang epoksi (CO) dina 1291 cm-1, manjang C=O. Pita geteran manjang C=C dina 1619 cm-1, pita dina 1708 cm-1 sareng pita lega geteran manjang grup OH dina 3384 cm-1 muncul, anu dikonfirmasi ku metode Hummers anu ditingkatkeun, anu suksés ngoksidasi prosés grafit. Nalika ngabandingkeun komposit rGO sareng rGO/nZVI sareng spéktra GO, inténsitas sababaraha gugus anu ngandung oksigén, sapertos OH dina 3270 cm-1, turun sacara signifikan, sedengkeun anu sanésna, sapertos C=O dina 1729 cm-1, turun sapinuhna. ngaleungit, nunjukkeun panyabutan gugus fungsi anu ngandung oksigén dina GO anu suksés ku ekstrak A. halimus. Puncak karakteristik rGO anu seukeut anyar dina tegangan C=C katingali sakitar 1560 sareng 1405 cm-1, anu mastikeun réduksi GO ka rGO. Variasi ti 1043 dugi ka 1015 cm-1 sareng ti 982 dugi ka 918 cm-1 katingali, kamungkinan kusabab kalebetna bahan pepelakan31,32. Weng et al., 2018 ogé ningali atenuasi anu signifikan tina gugus fungsi anu dioksigénasi dina GO, anu mastikeun kasuksesan formasi rGO ku bioreduksi, kumargi ekstrak daun kayu putih, anu dianggo pikeun nyintésis komposit oksida graféna beusi anu diréduksi, nunjukkeun spéktrum FTIR anu langkung caket tina gugus fungsi komponén pepelakan.33.
A. Spéktrum FTIR tina galium, nZVI, rGO, GO, komposit rGO/nZVI (A). Komposit roentgenogram rGO, GO, nZVI sareng rGO/nZVI (B).
Pembentukan komposit rGO/nZVI sareng nZVI sacara umum dikonfirmasi ku pola difraksi sinar-X (Gambar 3B). Puncak Fe0 inténsitas tinggi katingali dina 2Ɵ 44,5°, saluyu sareng indéks (110) (JCPDS no. 06–0696)11. Puncak anu sanés dina 35,1° tina bidang (311) disababkeun ku magnetit Fe3O4, 63,2° tiasa aya hubunganana sareng indéks Miller tina bidang (440) kusabab ayana ϒ-FeOOH (JCPDS no. 17-0536)34. Pola sinar-X GO nunjukkeun puncak anu seukeut dina 2Ɵ 10,3° sareng puncak anu sanés dina 21,1°, nunjukkeun éksfoliasi grafit anu lengkep sareng nyorot ayana gugus anu ngandung oksigén dina permukaan GO35. Pola komposit rGO sareng rGO/nZVI ngarékam leungitna puncak GO anu khas sareng formasi puncak rGO anu lega dina 2Ɵ 22.17 sareng 24.7° pikeun komposit rGO sareng rGO/nZVI, masing-masing, anu mastikeun pamulihan GO anu suksés ku ekstrak tutuwuhan. Nanging, dina pola komposit rGO/nZVI, puncak tambahan anu aya hubunganana sareng bidang kisi Fe0 (110) sareng bcc Fe0 (200) dititénan dina 44.9\(^\circ\) sareng 65.22\(^\circ\), masing-masing.
Poténsi zeta nyaéta poténsi antara lapisan ionik anu napel kana beungeut partikel sareng larutan cai anu nangtukeun sipat éléktrostatik bahan sareng ngukur stabilitasna37. Analisis poténsi zeta tina komposit nZVI, GO, sareng rGO/nZVI anu disintésis tutuwuhan nunjukkeun stabilitasna kusabab ayana muatan négatif -20,8, -22, sareng -27,4 mV, masing-masing, dina beungeutna, sapertos anu dipidangkeun dina Gambar S1A-C. . Hasil sapertos kitu saluyu sareng sababaraha laporan anu nyebatkeun yén larutan anu ngandung partikel kalayan nilai poténsi zeta kirang ti -25 mV umumna nunjukkeun tingkat stabilitas anu luhur kusabab tolakan éléktrostatik antara partikel-partikel ieu. Kombinasi rGO sareng nZVI ngamungkinkeun komposit pikeun kéngingkeun langkung seueur muatan négatif sareng ku kituna gaduh stabilitas anu langkung luhur tibatan GO atanapi nZVI nyalira. Ku alatan éta, fénoména tolakan éléktrostatik bakal nyababkeun formasi komposit rGO/nZVI39 anu stabil. Beungeut négatif GO ngamungkinkeun éta sumebar rata dina média cai tanpa aglomerasi, anu nyiptakeun kaayaan anu nguntungkeun pikeun interaksi sareng nZVI. Muatan négatif ieu bisa jadi aya patalina jeung ayana gugus fungsi anu béda dina ekstrak pait melon, anu ogé mastikeun interaksi antara GO jeung prékursor beusi sarta ekstrak tutuwuhan pikeun ngabentuk rGO jeung nZVI, masing-masing, sarta kompléks rGO/nZVI. Sanyawa tutuwuhan ieu ogé bisa bertindak salaku agén panyangga, sabab nyegah agregasi nanopartikel anu dihasilkeun sahingga ningkatkeun stabilitasna40.
Komposisi unsur sareng kaayaan valénsi tina komposit nZVI sareng rGO/nZVI ditangtukeun ku XPS (Gambar 4). Panilitian XPS sacara umum nunjukkeun yén komposit rGO/nZVI utamina diwangun ku unsur C, O, sareng Fe, saluyu sareng pemetaan EDS (Gambar 4F–H). Spéktrum C1s diwangun ku tilu puncak dina 284,59 eV, 286,21 eV sareng 288,21 eV anu masing-masing ngawakilan CC, CO sareng C=O. Spéktrum O1s dibagi kana tilu puncak, kalebet 531,17 eV, 532,97 eV, sareng 535,45 eV, anu masing-masing ditugaskeun kana gugus O=CO, CO, sareng NO. Nanging, puncak dina 710,43, 714,57 sareng 724,79 eV nujul kana Fe 2p3/2, Fe+3 sareng Fe p1/2. Spéktra XPS tina nZVI (Gambar 4C-E) nunjukkeun puncak pikeun unsur C, O, sareng Fe. Puncak dina 284,77, 286,25, sareng 287,62 eV mastikeun ayana paduan beusi-karbon, sabab nujul kana CC, C-OH, sareng CO. Spéktrum O1s pakait sareng tilu puncak C–O/beusi karbonat (531,19 eV), radikal hidroksil (532,4 eV) sareng O–C=O (533,47 eV). Puncak dina 719,6 disababkeun ku Fe0, sedengkeun FeOOH nunjukkeun puncak dina 717,3 sareng 723,7 eV, salian ti éta, puncak dina 725,8 eV nunjukkeun ayana Fe2O342,43.
Ulikan XPS ngeunaan komposit nZVI sareng rGO/nZVI, masing-masing (A, B). Spéktra lengkep tina komposit nZVI C1s (C), Fe2p (D), sareng O1s (E) sareng rGO/nZVI C1s (F), Fe2p (G), O1s (H).
Isoterm adsorpsi/désorpsi N2 (Gambar 5A, B) nunjukkeun yén komposit nZVI sareng rGO/nZVI kagolong kana tipe II. Salian ti éta, luas permukaan spésifik (SBET) nZVI ningkat ti 47,4549 ka 152,52 m2/g saatos dibutakan ku rGO. Hasil ieu tiasa dijelaskeun ku panurunan sipat magnét nZVI saatos dibutakan ku rGO, sahingga ngirangan agregasi partikel sareng ningkatkeun luas permukaan komposit. Salian ti éta, sakumaha anu dipidangkeun dina Gambar 5C, volume pori (8,94 nm) tina komposit rGO/nZVI langkung luhur tibatan nZVI asli (2,873 nm). Hasil ieu saluyu sareng El-Monaem et al. 45.
Pikeun meunteun kapasitas adsorpsi pikeun miceun DC antara komposit rGO/nZVI sareng nZVI asli gumantung kana kanaékan konsentrasi awal, babandingan dilakukeun ku cara nambihan dosis konstan unggal adsorben (0,05 g) kana DC dina rupa-rupa konsentrasi awal. Larutan anu ditalungtik [25]. –100 mg l–1] dina suhu 25°C. Hasilna nunjukkeun yén efisiensi panyabutan (94,6%) tina komposit rGO/nZVI langkung luhur tibatan nZVI asli (90%) dina konsentrasi anu langkung handap (25 mg L-1). Nanging, nalika konsentrasi awal ningkat janten 100 mg L-1, efisiensi panyabutan rGO/nZVI sareng nZVI induk turun janten 70% sareng 65%, masing-masing (Gambar 6A), anu tiasa disababkeun ku situs aktif sareng degradasi partikel nZVI anu langkung sakedik. Sabalikna, rGO/nZVI nunjukkeun efisiensi panyabutan DC anu langkung luhur, anu tiasa disababkeun ku pangaruh sinergis antara rGO sareng nZVI, dimana situs aktif anu stabil anu sayogi pikeun adsorpsi langkung luhur, sareng dina kasus rGO/nZVI, langkung seueur DC anu tiasa diadsorpsi tibatan nZVI anu utuh. Salaku tambahan, dina gambar 6B nunjukkeun yén kapasitas adsorpsi komposit rGO/nZVI sareng nZVI ningkat tina 9,4 mg/g janten 30 mg/g sareng 9 mg/g, masing-masing, kalayan paningkatan konsentrasi awal tina 25–100 mg/L. -1,1 janten 28,73 mg g-1. Ku alatan éta, laju panyabutan DC berkorelasi négatif sareng konsentrasi DC awal, anu disababkeun ku jumlah puseur réaksi anu kawates anu dirojong ku unggal adsorben pikeun adsorpsi sareng panyabutan DC dina larutan. Ku kituna, tiasa dicindekkeun tina hasil ieu yén komposit rGO/nZVI ngagaduhan efisiensi adsorpsi sareng réduksi anu langkung luhur, sareng rGO dina komposisi rGO/nZVI tiasa dianggo salaku adsorben sareng salaku bahan pamawa.
Efisiensi panyabutan sareng kapasitas adsorpsi DC pikeun komposit rGO/nZVI sareng nZVI nyaéta (A, B) [Co = 25 mg l-1–100 mg l-1, T = 25 °C, dosis = 0,05 g], pH. dina kapasitas adsorpsi sareng efisiensi panyabutan DC dina komposit rGO/nZVI (C) [Co = 50 mg L–1, pH = 3–11, T = 25 °C, dosis = 0,05 g].
pH larutan mangrupikeun faktor kritis dina panilitian prosés adsorpsi, sabab mangaruhan tingkat ionisasi, spésiasi, sareng ionisasi adsorben. Ékspérimén ieu dilaksanakeun dina suhu 25°C kalayan dosis adsorben anu konstan (0,05 g) sareng konsentrasi awal 50 mg L-1 dina kisaran pH (3–11). Numutkeun tinjauan literatur46, DC mangrupikeun molekul amfifilik kalayan sababaraha gugus fungsi anu tiasa diionisasi (fénol, gugus amino, alkohol) dina rupa-rupa tingkat pH. Hasilna, rupa-rupa fungsi DC sareng struktur anu aya hubunganana dina permukaan komposit rGO/nZVI tiasa berinteraksi sacara éléktrostatik sareng tiasa aya salaku kation, zwitterion, sareng anion, molekul DC aya salaku kationik (DCH3+) dina pH < 3.3, zwitterionik (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 sareng anionik (DCH− atanapi DC2−) dina PH 7.7. Hasilna, rupa-rupa fungsi DC sareng struktur anu aya hubunganana dina permukaan komposit rGO/nZVI tiasa berinteraksi sacara éléktrostatik sareng tiasa aya salaku kation, zwitterion, sareng anion, molekul DC aya salaku kationik (DCH3+) dina pH < 3.3, zwitterionik (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 sareng anionik (DCH- atanapi DC2-) dina PH 7.7. В результате различные функции ДК и 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 jeung анионный (DCH- atawa DC2-) при pH 7,7. Hasilna, rupa-rupa fungsi DC sareng struktur anu aya hubunganana dina permukaan komposit rGO/nZVI tiasa berinteraksi sacara éléktrostatik sareng tiasa aya dina bentuk kation, zwitterion, sareng anion; molekul DC aya salaku kation (DCH3+) dina pH < 3.3; ionik (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 sareng anionik (DCH- atanapi DC2-) dina 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 可生并 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 阳筐子阳离子 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 могут структуркить взаимодействия и существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, а молекулы ДК являются катионов (3) ринмы катионы 3,3. Ku kituna, rupa-rupa fungsi DC sareng struktur anu aya hubunganana dina permukaan komposit rGO/nZVI tiasa lebet kana interaksi éléktrostatik sareng aya dina bentuk kation, zwitterion, sareng anion, sedengkeun molekul DC bersifat kationik (DCH3+) dina pH < 3.3. Dina существует виде цвиттер-иона (DCH20) при 3,3 < pH < 7,7 jeung аниона (DCH- atawa DC2-) pikeun pH 7,7. Éta aya salaku zwitterion (DCH20) dina 3.3 < pH < 7.7 sareng anion (DCH- atanapi DC2-) dina pH 7.7.Kalayan paningkatan pH ti 3 ka 7, kapasitas adsorpsi sareng efisiensi panyabutan DC ningkat ti 11,2 mg/g (56%) ka 17 mg/g (85%) (Gambar 6C). Nanging, nalika pH ningkat ka 9 sareng 11, kapasitas adsorpsi sareng efisiensi panyabutan rada turun, ti 10,6 mg/g (53%) ka 6 mg/g (30%), masing-masing. Kalayan paningkatan pH ti 3 ka 7, DC utamina aya dina bentuk ion zwitter, anu ngajantenkeun aranjeunna ampir henteu katarik sacara éléktrostatik atanapi ditolak ku komposit rGO/nZVI, utamina ku interaksi éléktrostatik. Nalika pH ningkat di luhur 8,2, permukaan adsorben dicas négatif, ku kituna kapasitas adsorpsi turun sareng turun kusabab tolakan éléktrostatik antara doksisiklin anu dicas négatif sareng permukaan adsorben. Tren ieu nunjukkeun yén adsorpsi DC dina komposit rGO/nZVI gumantung pisan kana pH, sareng hasilna ogé nunjukkeun yén komposit rGO/nZVI cocog salaku adsorben dina kaayaan asam sareng nétral.
Pangaruh suhu kana adsorpsi leyuran cai DC dilaksanakeun dina suhu (25–55°C). Gambar 7A nunjukkeun pangaruh kanaékan suhu kana efisiensi panyabutan antibiotik DC dina rGO/nZVI, jelas yén kapasitas panyabutan sareng kapasitas adsorpsi ningkat tina 83,44% sareng 13,9 mg/g janten 47% sareng 7,83 mg/g. , masing-masing. Panurunan anu signifikan ieu tiasa disababkeun ku paningkatan énergi termal ion DC, anu nyababkeun désorpsi47.
Pangaruh Suhu kana Efisiensi Panyabutan sareng Kapasitas Adsorpsi CD dina Komposit rGO/nZVI (A) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, Dosis = 0,05 g], Dosis Adsorben kana Efisiensi Panyabutan sareng Efisiensi Panyabutan CD Pangaruh Konsentrasi Awal kana kapasitas adsorpsi sareng efisiensi panyabutan DC dina 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, dosis = 0,05 g].
Pangaruh kanaékan dosis adsorben komposit rGO/nZVI ti 0,01 g jadi 0,07 g kana efisiensi panyabutan sareng kapasitas adsorpsi dipidangkeun dina Gambar 7B. Kanaékan dosis adsorben nyababkeun panurunan kapasitas adsorpsi ti 33,43 mg/g jadi 6,74 mg/g. Nanging, kalayan kanaékan dosis adsorben ti 0,01 g jadi 0,07 g, efisiensi panyabutan ningkat ti 66,8% jadi 96%, anu, ku kituna, tiasa dikaitkeun sareng paningkatan jumlah puseur aktif dina permukaan nanokomposit.
Pangaruh konsentrasi awal kana kapasitas adsorpsi sareng efisiensi panyabutan [25–100 mg L-1, 25°C, pH 7, dosis 0,05 g] parantos ditalungtik. Nalika konsentrasi awal ningkat tina 25 mg L-1 janten 100 mg L-1, persentase panyabutan komposit rGO/nZVI turun tina 94,6% janten 65% (Gambar 7C), sigana kusabab henteuna situs aktif anu dipikahoyong. . Nyerep konsentrasi DC49 anu ageung. Di sisi anu sanés, nalika konsentrasi awal ningkat, kapasitas adsorpsi ogé ningkat tina 9,4 mg/g janten 30 mg/g dugi ka kasaimbangan kahontal (Gambar 7D). Réaksi anu teu tiasa dihindari ieu disababkeun ku paningkatan gaya pendorong kalayan konsentrasi DC awal langkung ageung tibatan résistansi transfer massa ion DC pikeun ngahontal permukaan 50 tina komposit rGO/nZVI.
Ulikan waktos kontak sareng kinétik ngagaduhan tujuan pikeun ngartos waktos kasaimbangan adsorpsi. Mimitina, jumlah DC anu diserep salami 40 menit mimiti waktos kontak sakitar satengah tina jumlah total anu diserep salami waktos (100 menit). Samentawis molekul DC dina larutan tabrakan nyababkeun aranjeunna gancang migrasi ka permukaan komposit rGO/nZVI anu ngahasilkeun adsorpsi anu signifikan. Saatos 40 menit, adsorpsi DC ningkat laun-laun sareng laun dugi ka kasaimbangan kahontal saatos 60 menit (Gambar 7D). Kusabab jumlah anu wajar anu diserep dina 40 menit mimiti, bakal aya langkung sakedik tabrakan sareng molekul DC sareng langkung sakedik situs aktif anu bakal sayogi pikeun molekul anu henteu diserep. Ku alatan éta, laju adsorpsi tiasa dikirangan51.
Pikeun leuwih ngartos kinétika adsorpsi, plot garis tina pseudo orde kahiji (Gambar 8A), pseudo orde kadua (Gambar 8B), sareng Elovich (Gambar 8C) modél kinétik dianggo. Tina parameter anu diala tina studi kinétik (Tabel S1), janten jelas yén modél pseudosecond mangrupikeun modél anu pangsaéna pikeun ngajelaskeun kinétika adsorpsi, dimana nilai R2 disetel langkung luhur tibatan dina dua modél anu sanés. Aya ogé kamiripan antara kapasitas adsorpsi anu diitung (qe, cal). Orde pseudo-second sareng nilai ékspériméntal (qe, exp.) mangrupikeun bukti salajengna yén orde pseudo-second mangrupikeun modél anu langkung saé tibatan modél sanés. Sakumaha anu dipidangkeun dina Tabel 1, nilai α (laju adsorpsi awal) sareng β (konstanta desorpsi) mastikeun yén laju adsorpsi langkung luhur tibatan laju desorpsi, nunjukkeun yén DC condong adsorpsi sacara efisien dina komposit rGO/nZVI52.
Plot kinétik adsorpsi linier tina orde pseudo-kadua (A), orde pseudo-kahiji (B) sareng Elovich (C) [Co = 25–100 mg l–1, pH = 7, T = 25 °C, dosis = 0,05 g].
Ulikan ngeunaan isoterm adsorpsi ngabantosan nangtukeun kapasitas adsorpsi adsorben (komposit RGO/nRVI) dina rupa-rupa konsentrasi adsorbat (DC) sareng suhu sistem. Kapasitas adsorpsi maksimum diitung nganggo isoterm Langmuir, anu nunjukkeun yén adsorpsi homogen sareng kalebet formasi monolayer adsorbat dina permukaan adsorben tanpa interaksi antara aranjeunna53. Dua modél isoterm anu seueur dianggo nyaéta modél Freundlich sareng Temkin. Sanaos modél Freundlich henteu dianggo pikeun ngitung kapasitas adsorpsi, éta ngabantosan pikeun ngartos prosés adsorpsi hétérogén sareng yén lowongan dina adsorben gaduh énergi anu béda, sedengkeun modél Temkin ngabantosan pikeun ngartos sipat fisik sareng kimia adsorpsi54.
Gambar 9A-C nunjukkeun plot garis tina modél Langmuir, Freindlich, sareng Temkin, masing-masing. Nilai R2 anu diitung tina plot garis Freundlich (Gambar 9A) sareng Langmuir (Gambar 9B) sareng dipidangkeun dina Tabel 2 nunjukkeun yén adsorpsi DC dina komposit rGO/nZVI nuturkeun modél isoterm Freundlich (0,996) sareng Langmuir (0,988) sareng Temkin (0,985). Kapasitas adsorpsi maksimum (qmax), anu diitung nganggo modél isoterm Langmuir, nyaéta 31,61 mg g-1. Salian ti éta, nilai anu diitung tina faktor pamisahan tanpa dimensi (RL) nyaéta antara 0 sareng 1 (0,097), nunjukkeun prosés adsorpsi anu nguntungkeun. Upami henteu, konstanta Freundlich anu diitung (n = 2,756) nunjukkeun karesep pikeun prosés panyerepan ieu. Numutkeun modél linier isoterm Temkin (Gambar 9C), adsorpsi DC dina komposit rGO/nZVI mangrupikeun prosés adsorpsi fisik, kumargi b nyaéta ˂ 82 kJ mol-1 (0.408)55. Sanaos adsorpsi fisik biasana dimediasi ku gaya van der Waals anu lemah, adsorpsi arus searah dina komposit rGO/nZVI meryogikeun énergi adsorpsi anu handap [56, 57].
Isoterm adsorpsi linier Freundlich (A), Langmuir (B), sareng Temkin (C) [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, dosis = 0,05 g]. Plot persamaan van't Hoff pikeun adsorpsi DC ku komposit rGO/nZVI (D) [Co = 25–100 mg l-1, pH = 7, T = 25–55 °C sareng dosis = 0,05 g].
Pikeun meunteun pangaruh parobahan suhu réaksi kana panyabutan DC tina komposit rGO/nZVI, parameter termodinamika sapertos parobahan éntropi (ΔS), parobahan éntalpi (ΔH), sareng parobahan énergi bébas (ΔG) diitung tina persamaan 3 sareng 458.
dimana \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) – konstanta kasaimbangan termodinamika, Ce sareng CAe – rGO dina leyuran, masing-masing /nZVI konsentrasi DC dina kasaimbangan permukaan. R sareng RT nyaéta konstanta gas sareng suhu adsorpsi, masing-masing. Ngagambar ln Ke ngalawan 1/T masihan garis lempeng (Gambar 9D) ti mana ∆S sareng ∆H tiasa ditangtukeun.
Nilai ΔH négatif nunjukkeun yén prosésna éksotérmik. Di sisi séjén, nilai ΔH aya dina prosés adsorpsi fisik. Nilai ΔG négatif dina Tabel 3 nunjukkeun yén adsorpsi mungkin sareng spontan. Nilai négatif ΔS nunjukkeun urutan molekul adsorben anu luhur dina antarmuka cair (Tabel 3).
Tabel 4 ngabandingkeun komposit rGO/nZVI sareng adsorben sanés anu dilaporkeun dina panilitian sateuacana. Jelas yén komposit VGO/nCVI ngagaduhan kapasitas adsorpsi anu luhur sareng tiasa janten bahan anu ngajangjikeun pikeun miceun antibiotik DC tina cai. Salian ti éta, adsorpsi komposit rGO/nZVI mangrupikeun prosés anu gancang kalayan waktos kasaimbangan 60 menit. Sipat adsorpsi anu saé tina komposit rGO/nZVI tiasa dijelaskeun ku pangaruh sinergis rGO sareng nZVI.
Gambar 10A, B ngagambarkeun mékanisme rasional pikeun miceun antibiotik DC ku kompleks rGO/nZVI sareng nZVI. Numutkeun hasil ékspérimén ngeunaan pangaruh pH kana efisiensi adsorpsi DC, kalayan paningkatan pH ti 3 ka 7, adsorpsi DC dina komposit rGO/nZVI henteu dikontrol ku interaksi éléktrostatik, sabab bertindak salaku zwitterion; ku kituna, parobahan dina nilai pH henteu mangaruhan prosés adsorpsi. Salajengna, mékanisme adsorpsi tiasa dikontrol ku interaksi non-éléktrostatik sapertos beungkeutan hidrogén, épék hidrofobik, sareng interaksi susun π-π antara komposit rGO/nZVI sareng DC66. Éta dipikanyaho sacara umum yén mékanisme adsorbat aromatik dina permukaan graphene berlapis parantos dijelaskeun ku interaksi susun π-π salaku gaya pendorong utama. Komposit mangrupikeun bahan berlapis anu sami sareng graphene kalayan panyerepan maksimum dina 233 nm kusabab transisi π-π*. Dumasar kana ayana opat cingcin aromatik dina struktur molekul adsorbat DC, urang ngahipotesiskeun yén aya mékanisme interaksi π-π-susun antara DC aromatik (aseptor éléktron π) sareng daérah anu beunghar éléktron π kana permukaan RGO. /nZVI komposit. Salian ti éta, sakumaha anu dipidangkeun dina gambar 10B, panilitian FTIR dilakukeun pikeun nalungtik interaksi molekuler komposit rGO/nZVI sareng DC, sareng spéktra FTIR komposit rGO/nZVI saatos adsorpsi DC dipidangkeun dina Gambar 10B. 10b. Puncak anyar katingali dina 2111 cm-1, anu saluyu sareng geteran kerangka beungkeut C=C, anu nunjukkeun ayana gugus fungsi organik anu saluyu dina permukaan 67 rGO/nZVI. Puncak-puncak séjénna robah ti 1561 ka 1548 cm-1 sareng ti 1399 ka 1360 cm-1, anu ogé mastikeun yén interaksi π-π maénkeun peran penting dina adsorpsi graphene sareng polutan organik68,69. Saatos adsorpsi DC, inténsitas sababaraha gugus anu ngandung oksigén, sapertos OH, turun ka 3270 cm-1, anu nunjukkeun yén beungkeutan hidrogén mangrupikeun salah sahiji mékanisme adsorpsi. Janten, dumasar kana hasilna, adsorpsi DC dina komposit rGO/nZVI lumangsung utamina kusabab interaksi susun π-π sareng beungkeutan-H.
Mékanisme rasional adsorpsi antibiotik DC ku kompleks rGO/nZVI sareng nZVI (A). Spéktra adsorpsi FTIR DC dina rGO/nZVI sareng nZVI (B).
Inténsitas pita panyerepan nZVI dina 3244, 1615, 1546, sareng 1011 cm–1 ningkat saatos adsorpsi DC dina nZVI (Gambar 10B) dibandingkeun sareng nZVI, anu kedah aya hubunganana sareng interaksi sareng gugus fungsi anu mungkin tina gugus asam karboksilat O dina DC. Nanging, persentase transmisi anu langkung handap dina sadaya pita anu dititénan ieu nunjukkeun teu aya parobahan anu signifikan dina efisiensi adsorpsi adsorben fitosintétik (nZVI) dibandingkeun sareng nZVI sateuacan prosés adsorpsi. Numutkeun sababaraha panilitian panyabutan DC sareng nZVI71, nalika nZVI réaksi sareng H2O, éléktron dileupaskeun teras H+ dianggo pikeun ngahasilkeun hidrogén aktif anu tiasa direduksi pisan. Pamungkas, sababaraha sanyawa kationik nampi éléktron tina hidrogén aktif, ngahasilkeun -C=N sareng -C=C-, anu disababkeun ku pamisahan cincin bénzéna.
Waktos posting: 14 Nopémber 2022