Nature.com غا كىرگىنىڭىزگە رەھمەت. سىز ئىشلىتىۋاتقان تور كۆرگۈچنىڭ نەشرىدە CSS قوللاش دائىرىسى چەكلىك. ئەڭ ياخشى تەجرىبە ئۈچۈن، يېڭىلانغان تور كۆرگۈچ ئىشلىتىشىڭىزنى (ياكى Internet Explorer دا ماسلىشىشچانلىق ھالىتىنى چەكلىشىڭىزنى) تەۋسىيە قىلىمىز. بۇ ئارىلىقتا، داۋاملىق قوللاشنى كاپالەتلەندۈرۈش ئۈچۈن، تور بېكەتنى ئۇسلۇب ۋە JavaScriptسىز كۆرسىتىمىز.
بۇ ئەسەردە، rGO/nZVI بىرىكمىلىرى تۇنجى قېتىم Sophora سېرىق رەڭلىك يوپۇرماق ئېكىستراكتىنى ئازايتقۇچى ۋە مۇقىملاشتۇرغۇچى سۈپىتىدە ئىشلىتىپ، زىيانسىز خىمىيىلىك بىرىكمە قاتارلىق «يېشىل» خىمىيە پىرىنسىپلىرىغا ئەمەل قىلىش ئۈچۈن، ئاددىي ۋە مۇھىت ئاسرايدىغان ئۇسۇل ئارقىلىق بىرىكتۈرۈلدى. بىرىكمىلەرنىڭ مۇۋەپپەقىيەتلىك بىرىكمە ئىشلەپچىقىرىشىنى ئىسپاتلايدىغان SEM، EDX، XPS، XRD، FTIR ۋە zeta پوتېنسىيالى قاتارلىق بىرىكمىلەرنىڭ مۇۋەپپەقىيەتلىك بىرىكمە ھاسىل بولغانلىقىنى جەزملەشتۈرۈش ئۈچۈن بىر قانچە قورال ئىشلىتىلدى. ئانتىبىئوتىك دوكسىسىكلىننىڭ ھەر خىل باشلانغۇچ قويۇقلۇقتىكى يېڭى بىرىكمىلەر ۋە ساپ nZVI نىڭ چىقىرىۋېتىش ئىقتىدارى rGO بىلەن nZVI ئوتتۇرىسىدىكى بىرىكمە ئۈنۈمنى تەكشۈرۈش ئۈچۈن سېلىشتۇرۇلدى. 25mg L-1، 25°C ۋە 0.05g چىقىرىۋېتىش شارائىتى ئاستىدا، ساپ nZVI نىڭ سۈمۈرۈلۈش چىقىرىۋېتىش نىسبىتى %90 بولدى، rGO/nZVI بىرىكمىسى تەرىپىدىن دوكسىسىكلىننىڭ سۈمۈرۈلۈش چىقىرىۋېتىش نىسبىتى %94.6 كە يەتتى، بۇ nZVI ۋە rGO نىڭ بارلىقىنى جەزملەشتۈردى. ئادسوربسىيە جەريانى ساختا ئىككىنچى تەرتىپكە ماس كېلىدۇ ھەمدە 25 سېلسىيە گرادۇستا ۋە pH قىممىتى 7 بولغاندا ئەڭ يۇقىرى ئادسوربسىيە سىغىمى 31.61 مىللىگرام g-1 بولغان فرېيندلىخ مودېلى بىلەن ياخشى ماسلىشىدۇ. DC نى چىقىرىۋېتىشنىڭ مۇۋاپىق مېخانىزمى ئوتتۇرىغا قويۇلدى. بۇنىڭدىن باشقا، ئالتە قېتىم قايتا ھاسىل بولۇش دەۋرىدىن كېيىن rGO/nZVI بىرىكمىسىنىڭ قايتا ئىشلىتىلىش نىسبىتى %60 بولدى.
سۇنىڭ كەمچىللىكى ۋە بۇلغىنىشى ھازىر بارلىق دۆلەتلەر ئۈچۈن جىددىي تەھدىدكە ئايلاندى. يېقىنقى يىللاردىن بۇيان، COVID-19 يۇقۇمى مەزگىلىدە ئىشلەپچىقىرىش ۋە ئىستېمالنىڭ ئېشىشى سەۋەبىدىن سۇنىڭ بۇلغىنىشى، بولۇپمۇ ئانتىبىئوتىك بۇلغىنىشى ئېشىپ كەتتى1،2،3. شۇڭا، چىقىندى سۇدىكى ئانتىبىئوتىكلارنى يوقىتىشنىڭ ئۈنۈملۈك تېخنىكىسىنى تەرەققىي قىلدۇرۇش جىددىي ۋەزىپە.
تېتراسىكلىن گۇرۇپپىسىدىكى چىداملىق يېرىم سىنتېزىك ئانتىبىئوتىكلارنىڭ بىرى دوكسىسىكلىن (DC)4،5. يەر ئاستى سۈيى ۋە يەر ئۈستى سۈيىدىكى DC قالدۇقلىرىنىڭ ماددا ئالمىشىش ئىقتىدارى يوقلۇقى، پەقەت %20-50 ى ماددا ئالمىشىش ئىقتىدارىغا ئىگە ئىكەنلىكى، قالغانلىرىنىڭ مۇھىتقا قويۇپ بېرىلىپ، ئېغىر مۇھىت ۋە ساغلاملىق مەسىلىلىرىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغانلىقى خەۋەر قىلىنغان6.
تۆۋەن مىقداردىكى DC غا ئۇچراش سۇ فوتوسىنتېز مىكرو ئورگانىزملىرىنى ئۆلتۈرۈپ، مىكروبلارغا قارشى باكتېرىيەلەرنىڭ تارقىلىشىغا تەھدىت سېلىپ، مىكروبلارغا قارشى تۇرۇش كۈچىنى ئاشۇرۇۋېتىدۇ، شۇڭا بۇ بۇلغىمىنى چىقىندى سۇدىن چىقىرىۋېتىش كېرەك. DC نىڭ سۇدا تەبىئىي پارچىلىنىشى ناھايىتى ئاستا جەريان. فوتولىز، بىئو پارچىلىنىش ۋە ئادسورباتسىيە قاتارلىق فىزىكىلىق-خىمىيىلىك جەريانلار پەقەت تۆۋەن قويۇقلۇقتا ۋە ناھايىتى تۆۋەن سۈرئەتتە پارچىلىنىدۇ7،8. قانداقلا بولمىسۇن، ئەڭ ئىقتىسادىي، ئاددىي، مۇھىت ئاسرايدىغان، ئاسان بىر تەرەپ قىلىنىدىغان ۋە ئۈنۈملۈك ئۇسۇل ئادسورباتسىيە9،10.
نانو نۆل ۋالېنتلىق تۆمۈر (nZVI) مېترونىدازول، دىئازېپام، سىپروفلوكساسىن، خلورامفېنىكول ۋە تېتراسىكلىن قاتارلىق نۇرغۇن ئانتىبىئوتىكلارنى سۇدىن چىقىرالايدىغان ناھايىتى كۈچلۈك ماتېرىيال. بۇ ئىقتىدار nZVI نىڭ يۇقىرى رېئاكسىيەچانلىقى، چوڭ يۈز كۆلىمى ۋە نۇرغۇن سىرتقى باغلىنىش ئورۇنلىرى قاتارلىق ئاجايىپ خۇسۇسىيەتلىرىدىن كېلىپ چىققان11. قانداقلا بولمىسۇن، nZVI ۋان دېر ۋېللس كۈچى ۋە يۇقىرى ماگنىتلىق خۇسۇسىيەتلەر سەۋەبىدىن سۇلۇق مۇھىتتا توپلىنىشقا مايىل بولۇپ، بۇ nZVI10،12 نىڭ رېئاكسىيەچانلىقىنى چەكلەيدىغان ئوكسىد قەۋەتلىرىنىڭ شەكىللىنىشى سەۋەبىدىن بۇلغانمىلارنى چىقىرىۋېتىشتىكى ئۈنۈمىنى تۆۋەنلىتىدۇ. nZVI زەررىچىلىرىنىڭ توپلىنىشىنى ئۇلارنىڭ يۈزىنى يۈزەكتىكى ئاكتىپ ماددىلار ۋە پولىمېرلار بىلەن ئۆزگەرتىش ياكى ئۇلارنى باشقا نانوماتېرىياللار بىلەن بىرىكمە شەكىلدە بىرلەشتۈرۈش ئارقىلىق ئازايتقىلى بولىدۇ، بۇ ئۇلارنىڭ مۇھىتتىكى مۇقىملىقىنى ياخشىلاشنىڭ ئۈنۈملۈك ئۇسۇلى ئىكەنلىكى ئىسپاتلاندى13،14.
گرافېن ئىككى ئۆلچەملىك كاربون نانوماتېرىيال بولۇپ، ئۇ ھەرە ئۇۋىسى تور شەكلىدە تىزىلغان sp2-گىبرىدلاشتۇرۇلغان كاربون ئاتوملىرىدىن تەركىب تاپقان. ئۇنىڭ يۈز كۆلىمى چوڭ، مېخانىكىلىق كۈچلۈكلۈكى يۇقىرى، ئېلېكتروكاتالىزاتورلۇق ئاكتىپلىقى يۇقىرى، ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى يۇقىرى، ئېلېكتروننىڭ تېز يۆتكىلىشى تېز ۋە يۈزىدە ئانئورگانىك نانو زەررىچىلەرنى تىرەپ تۇرۇشقا ماس كېلىدىغان توشۇغۇچى ماتېرىيالغا ئىگە. مېتال نانو زەررىچىلىرى بىلەن گرافېننىڭ بىرىكىشى ھەر بىر ماتېرىيالنىڭ يەككە پايدىسىدىن زور دەرىجىدە ئېشىپ كېتىدۇ ھەمدە ئۇنىڭ ئۈستۈن فىزىكىلىق ۋە خىمىيىلىك خۇسۇسىيىتى سەۋەبىدىن، سۇنى تېخىمۇ ئۈنۈملۈك بىر تەرەپ قىلىش ئۈچۈن نانو زەررىچىلەرنىڭ ئەڭ ياخشى تەقسىملىنىشىنى تەمىنلەيدۇ15.
ئۆسۈملۈك ئېكىستراكتلىرى، ئادەتتە ئازايتىلغان گرافېن ئوكسىد (rGO) ۋە nZVI نى بىرىكتۈرۈشتە ئىشلىتىلىدىغان زىيانلىق خىمىيىلىك ئازايتقۇچى ماددىلارنىڭ ئەڭ ياخشى ئالماشتۇرۇشى بولۇپ، چۈنكى ئۇلار بار، ئەرزان، بىر باسقۇچلۇق، مۇھىت ئاسرايدىغان ۋە ئازايتقۇچى ماددا سۈپىتىدە ئىشلىتىشكە بولىدۇ. فلاۋونوئىد ۋە فېنول بىرىكمىلىرىگە ئوخشاش، ئۇلار مۇقىملاشتۇرغۇچى رولىنى ئوينايدۇ. شۇڭا، بۇ تەتقىقاتتا rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنى بىرىكتۈرۈش ئۈچۈن Atriplex halimus L. يوپۇرماق ئېكىستراكتى رېمونت قىلىش ۋە يېپىش دورىسى سۈپىتىدە ئىشلىتىلدى. Amaranthaceae ئائىلىسىدىكى Atriplex halimus ئازوتنى ياخشى كۆرىدىغان كۆپ يىللىق دەرەخ بولۇپ، كەڭ جۇغراپىيىلىك دائىرىدە تارقىلىدۇ16.
مەۋجۇت ئەدەبىياتلارغا ئاساسلانغاندا، Atriplex halimus (A. halimus) ئەڭ دەسلەپ ئىقتىسادىي ۋە مۇھىت ئاسرايدىغان بىرىكمە ئۇسۇلى سۈپىتىدە rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنى ياساشقا ئىشلىتىلگەن. شۇڭا، بۇ خىزمەتنىڭ مەقسىتى تۆت قىسىمدىن تەركىب تاپقان: (1) A. halimus سۇ يوپۇرمىقى ئېكىستىراكتى ئارقىلىق rGO/nZVI ۋە ئاتا-ئانا nZVI بىرىكمىلىرىنى فىتوسىنتېز قىلىش، (2) مۇۋەپپەقىيەتلىك ياساشنى جەزملەشتۈرۈش ئۈچۈن كۆپ خىل ئۇسۇللارنى قوللىنىپ فىتوسىنتېزلانغان بىرىكمىلەرنى خاراكتېرلەشتۈرۈش، (3) ھەر خىل رېئاكسىيە پارامېتىرلىرى ئاستىدا دوكسىتسىكلىن ئانتىبىئوتىكلىرىنىڭ ئورگانىك بۇلغىنىشلىرىنى ئادسوربىيەلەش ۋە چىقىرىۋېتىشتە rGO ۋە nZVI نىڭ سىنگېرىك تەسىرىنى تەتقىق قىلىش، ئادسوربىيەلەش جەريانىنىڭ شارائىتىنى ئەلالاشتۇرۇش، (3) بىر تەرەپ قىلىش دەۋرىيلىكىدىن كېيىن ھەر خىل ئۈزلۈكسىز بىر تەرەپ قىلىشتىكى بىرىكمە ماتېرىياللارنى تەكشۈرۈش.
دوكسىسىكلىن گىدروخلورىد (DC, MM = 480.90، خىمىيىلىك فورمۇلا C22H24N2O·HCl، 98%)، تۆمۈر خىلورىد گېكساگىدرات (FeCl3.6H2O، 97%)، ئامېرىكىنىڭ Sigma-Aldrich شىركىتىدىن سېتىۋېلىنغان گرافىت پاراشوكى. ئامېرىكىنىڭ Merck شىركىتىدىن ناترىي گىدروكسىد (NaOH، 97%)، ئېتانول (C2H5OH، 99.9%) ۋە خىلورىد كىسلاتاسى (HCl، 37%) سېتىۋېلىندى. تىيەنجىن كومىئو خىمىيە رېئاگېنت شىركىتىدىن NaCl، KCl، CaCl2، MnCl2 ۋە MgCl2 سېتىۋېلىندى. بارلىق رېئاگېنتلار يۇقىرى ئانالىز ساپلىقىغا ئىگە. بارلىق سۇ ئېرىتمىلىرىنى تەييارلاش ئۈچۈن قوش قېتىم قاينىتىلغان سۇ ئىشلىتىلدى.
A. halimus نىڭ ۋەكىللىك ئەۋرىشكىلىرى نىل دېلتىسىدىكى تەبىئىي ماكانلىرىدىن ۋە مىسىرنىڭ ئوتتۇرا دېڭىز قىرغىقىدىكى يەرلەردىن توپلانغان. ئۆسۈملۈك ماتېرىياللىرى دۆلەت ۋە خەلقئارا قائىدىلەرگە ئاساسەن توپلانغان17. پروفېسسور مانال فەۋزى بۇلوس18 غا ئاساسەن ئۆسۈملۈك ئەۋرىشكىلىرىنى ئېنىقلىغان، ئىسكەندەرىيە ئۇنىۋېرسىتېتى مۇھىت پەنلىرى فاكۇلتېتى تەتقىق قىلىنغان ئۆسۈملۈك تۈرلىرىنى ئىلمىي مەقسەتلەر ئۈچۈن توپلاشقا رۇخسەت قىلغان. ئەۋرىشكىلەر تانتا ئۇنىۋېرسىتېتىنىڭ گېرباريۇمى (TANE) دا ساقلىنىدۇ، 14 122–14 127-نومۇرلۇق ۋاۋچېرلار، بۇ ئاممىۋى گېرباريۇم بولۇپ، ئۇ يەردىكى ماتېرىياللارغا ئېرىشىش ئىمكانىيىتى بىلەن تەمىنلەيدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، چاڭ-توزان ياكى كىرنى چىقىرىۋېتىش ئۈچۈن، ئۆسۈملۈكنىڭ يوپۇرمىقىنى كىچىك پارچىلارغا كېسىپ، 3 قېتىم سۇ ۋە قاينىتىلغان سۇ بىلەن چايقىۋېتىڭ، ئاندىن 50 سېلسىيە گرادۇستا قۇرۇتۇڭ. ئۆسۈملۈك ئېزىلىپ، 5 گرام نېپىز پاراشوك 100 مىللىلىتىر قاينىتىلغان سۇغا چىلىنىپ، 70 سېلسىيە گرادۇستا 20 مىنۇت ئارىلاشتۇرۇلۇپ، ئېكىستراكت ھاسىل قىلىنىدۇ. ئېلىنغان باكتېرىيە باكتېرىيەسىنىڭ ئېكىستراكتى ۋاتمان فىلتىر قەغىزى ئارقىلىق سۈزۈلۈپ، كېيىنكى ئىشلىتىش ئۈچۈن 4 سېلسىيە گرادۇستا پاكىز ۋە ستېرىللانغان تۇرۇبىلارغا سېلىندى.
1-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، GO ئۆزگەرتىلگەن Hummers ئۇسۇلى ئارقىلىق گرافىت پاراشوكىدىن ياسالغان. 10 مىللىگرام GO پاراشوكى 50 مىللىلىتىر دېئونلاشتۇرۇلغان سۇغا 30 مىنۇت سوۋۇتۇش ئارقىلىق ئېرىتىلىپ، ئاندىن 0.9 گرام FeCl3 ۋە 2.9 گرام NaAc 60 مىنۇت ئارىلاشتۇرۇلدى. ئارىلاشتۇرۇلغان ئېرىتمىگە 20 مىللىلىتىر ئاترىپلېكىس يوپۇرماق ئېكىستراكتى قوشۇلۇپ، 80 سېلسىيە گرادۇستا 8 سائەت قويۇپ قويۇلدى. نەتىجىدە ھاسىل بولغان قارا سۇسپېنزىيە سۈزۈلدى. تەييارلانغان نانوكومپوزىتلار ئېتانول ۋە ئىككى خىل دىستىللانغان سۇ بىلەن يۇيۇلۇپ، ئاندىن 50 سېلسىيە گرادۇستا ۋاكۇئۇم ئوچاقتا 12 سائەت قۇرۇتۇلدى.
ئاترىپلېكىس ھالىمۇس ئېكىستراكتى ئارقىلىق بۇلغانغان سۇدىن rGO/nZVI ۋە nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ يېشىل سىنتېزى ۋە DC ئانتىبىئوتىكلىرىنى چىقىرىۋېتىشنىڭ سىخېماتىك ۋە رەقەملىك سۈرەتلىرى.
قىسقىسى، 1-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، 0.05 M Fe3+ ئىئونى بار 10 مىللىلىتىر تۆمۈر خىلورىد ئېرىتمىسى 20 مىللىلىتىر ئاچچىق يوپۇرماق ئېكىستراكتى ئېرىتمىسىگە تامچىلاپ 60 مىنۇت ئارىلاشتۇرۇپ، ئوتتۇراھال قىزىتىپ ۋە ئارىلاشتۇرۇپ، ئاندىن ئېرىتمە 14000 ئايلىنىش سۈرئىتىدە (Hermle، 15000 ئايلىنىش سۈرئىتى) 15 مىنۇت مەركەزدىن قاچۇرۇلۇپ، قارا زەررىچىلەر ھاسىل قىلىندى، ئاندىن بۇ زەررىچىلەر ئېتانول ۋە دىستىللانغان سۇ بىلەن 3 قېتىم يۇيۇلۇپ، ئاندىن 60 سېلسىيە گرادۇسلۇق ۋاكۇئۇم ئوچاقتا بىر كېچە قۇرۇتۇلدى.
ئۆسۈملۈكلەر تەرىپىدىن سىنتېزلانغان rGO/nZVI ۋە nZVI بىرىكمىلىرى 200-800 nm ئارىلىقىدىكى UV كۆرۈنىدىغان سپېكتروسكوپىيە (T70/T80 يۈرۈشلۈك UV/Vis سپېكتروفوتومېتىرلىرى، PG Instruments Ltd، ئەنگىلىيە) ئارقىلىق خاراكتېرلەندى. rGO/nZVI ۋە nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ توپوگرافىيەسى ۋە چوڭ-كىچىكلىك تەقسىملىنىشىنى تەھلىل قىلىش ئۈچۈن، TEM سپېكتروسكوپىيەسى (JOEL، JEM-2100F، ياپونىيە، تېزلىنىش توك بېسىمى 200 kV) ئىشلىتىلدى. ئەسلىگە كەلتۈرۈش ۋە مۇقىملاشتۇرۇش جەريانىغا مەسئۇل ئۆسۈملۈك ئېكىستراكتلىرىغا قاتنىشالايدىغان فۇنكسىيە گۇرۇپپىلىرىنى باھالاش ئۈچۈن، FT-IR سپېكتروسكوپىيەسى ئېلىپ بېرىلدى (4000-600 cm-1 ئارىلىقىدىكى JASCO سپېكترومېتىرى). بۇنىڭدىن باشقا، سىنتېزلانغان نانوماتېرىياللارنىڭ يۈزەكى زەرەتلىرىنى تەتقىق قىلىش ئۈچۈن زېتا پوتېنسىئال ئانالىزاتورى (Zetasizer Nano ZS Malvern) ئىشلىتىلدى. پاراشوك نانوماتېرىياللارنىڭ رېنتىگېن نۇرى دىفراكسىيەسىنى ئۆلچەش ئۈچۈن، رېنتىگېن نۇرى دىفراكتولوگىيە ئۆلچەش ئەسۋابى (X'PERT PRO, گوللاندىيە) ئىشلىتىلدى، ئۇ توك (40 mA)، توك بېسىمى (45 kV) 20° دىن 80° گىچە بولغان 2θ دائىرىسىدە ۋە CuKa1 رادىئاتسىيەسى (\(\lambda =\ ) 1.54056 Ao) بىلەن ئىشلەيدۇ. ئېنېرگىيە تارقاقلاشتۇرغۇچى رېنتىگېن نۇرى سپېكترومېتىرى (EDX) (JEOL JSM-IT100 مودېلى) XPS دا -10 دىن 1350 eV غىچە بولغان Al K-α مونوخروماتىك رېنتىگېن نۇرلىرىنى يىغقاندا ئېلېمېنت تەركىبىنى تەتقىق قىلىشقا مەسئۇل ئىدى، نۇقتا چوڭلۇقى 400 μm K-ALPHA (Thermo Fisher Scientific, USA) تولۇق سپېكترنىڭ ئۆتكۈزۈش ئېنېرگىيەسى 200 eV، تار سپېكترنىڭ ئۆتكۈزۈش ئېنېرگىيەسى 50 eV. پاراشوك ئەۋرىشكىسى ئەۋرىشكە تۇتقۇچقا بېسىلىدۇ، ئەۋرىشكە ۋاكۇئۇم كامېراسىغا قويۇلىدۇ. باغلىنىش ئېنېرگىيەسىنى بەلگىلەشتە 284.58 eV دىكى C 1s سپېكتىرى ئاساس قىلىندى.
ئادسورباتسىيە تەجرىبىلىرى بىرىكتۈرۈلگەن rGO/nZVI نانوكومپوزىتلىرىنىڭ سۇ ئېرىتمىلىرىدىن دوكسىتسىكلىن (DC) نى چىقىرىۋېتىشتىكى ئۈنۈمىنى سىناق قىلىش ئۈچۈن ئېلىپ بېرىلدى. ئادسورباتسىيە تەجرىبىلىرى 25 مىللىلىتىرلىق Erlenmeyer بوتۇلكىسىدا 200 ئايلىنىش سۈرئىتىدە ئوربىتا تەۋرىتىش ماشىنىسىدا (Stuart, Orbital Shaker/SSL1) 298 K تېمپېراتۇرىدا ئېلىپ بېرىلدى. DC زاپاس ئېرىتمىسى (1000 ppm) ئىككى خىل دىستىللانغان سۇ بىلەن سۇيۇلدۇرۇلدى. rGO/nSVI مىقدارىنىڭ ئادسورباتسىيە ئۈنۈمىگە بولغان تەسىرىنى باھالاش ئۈچۈن، 20 مىللىلىتىر DC ئېرىتمىسىگە ھەر خىل ئېغىرلىقتىكى (0.01–0.07 g) نانوكومپوزىتلار قوشۇلدى. كىنېتىكىسى ۋە ئادسورباتسىيە ئىزوتېرمىسىنى تەتقىق قىلىش ئۈچۈن، 0.05 g ئادسوربېنت دەسلەپكى قويۇقلۇقتىكى (25–100 mg L–1) CD نىڭ سۇ ئېرىتمىسىگە چىلاندى. pH نىڭ DC نى چىقىرىۋېتىشتىكى تەسىرى pH (3–11) ۋە 25 سېلسىيە گرادۇستا 50 مىللىگرام L-1 دەسلەپكى قويۇقلۇقىدا تەتقىق قىلىندى. سىستېمىنىڭ pH قىممىتىنى ئاز مىقداردا HCl ياكى NaOH ئېرىتمىسى (Crison pH ئۆلچەش ئەسۋابى، pH ئۆلچەش ئەسۋابى، pH 25) قوشۇش ئارقىلىق تەڭشەڭ. بۇنىڭدىن باشقا، 25-55 سېلسىيە گرادۇس ئارىلىقىدىكى رېئاكسىيە تېمپېراتۇرىسىنىڭ ئادسوربسىيە تەجرىبىلىرىگە تەسىرى تەكشۈرۈلدى. ئىئون كۈچىنىڭ ئادسوربسىيە جەريانىغا بولغان تەسىرى، 50 مىللىگرام L-1، pH 3 ۋە 7)، 25 سېلسىيە گرادۇسلۇق DC دەسلەپكى قويۇقلۇقىدا ھەر خىل قويۇقلۇقتىكى NaCl (0.01–4 مول L-1) ۋە 0.05 گرام ئادسورباتسىيە مىقدارىدا قوشۇش ئارقىلىق تەتقىق قىلىندى. ئادسورباتسىيە قىلىنمىغان DC نىڭ ئادسورباتسىيەسى قوش نۇرلۇق UV-Vis سپېكتروفوتومېتىرى (T70/T80 يۈرۈشلۈكى، PG Instruments Ltd، ئەنگىلىيە) ئارقىلىق ئۆلچەندى، بۇ ئۈسكۈنە 270 ۋە 350 nm ئەڭ چوڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقى (λmax) بولغان 1.0 cm يول ئۇزۇنلۇقىدىكى كۋارتس كۇۋېتلىرى بىلەن تەمىنلەنگەن. DC ئانتىبىئوتىكلىرىنىڭ چىقىرىلىش نىسبىتى (R%; 1-تەڭلىمە) ۋە DC نىڭ ئادسورباتسىيە مىقدارى، qt، 2-تەڭلىمە (mg/g) تۆۋەندىكى تەڭلىمە ئارقىلىق ئۆلچەندى.
بۇ يەردە %R DC چىقىرىۋېتىش ئىقتىدارى (%)، Co 0 ۋاقىتتىكى دەسلەپكى DC قويۇقلۇقى، C بولسا t ۋاقىتتىكى DC قويۇقلۇقى (mg L-1).
بۇ يەردە qe ئادسوربېنتنىڭ بىرلىك ماسسىسىغا ئادسوربېنت قىلىنغان DC مىقدارى (mg g-1)، Co ۋە Ce ئايرىم-ئايرىم ھالدا نۆل ۋاقىتتىكى ۋە تەڭپۇڭلۇقتىكى قويۇقلۇق (mg l-1)، V ئېرىتمە مىقدارى (l)، m ئادسوربېنت ماسسا رېئاگېنتى (g).
SEM رەسىملىرى (2A-C رەسىملەر) rGO/nZVI بىرىكمىسىنىڭ يۈزىدە تەكشى تارقالغان شار شەكىللىك تۆمۈر نانو زەررىچىلىرى بىلەن قاپلانغان رامكىلىق مورفولوگىيەنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ، بۇ nZVI NP لارنىڭ rGO يۈزىگە مۇۋەپپەقىيەتلىك چاپلانغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، rGO يوپۇرمىقىدا بىر قىسىم قورۇقلار بار، بۇ A. halimus GO نىڭ ئەسلىگە كېلىشى بىلەن بىر ۋاقىتتا ئوكسىگېن تەركىبىدىكى گۇرۇپپىلارنىڭ چىقىرىۋېتىلگەنلىكىنى جەزملەشتۈرىدۇ. بۇ چوڭ قورۇقلار تۆمۈر NP لارنىڭ ئاكتىپ يۈكلىنىش ئورنى رولىنى ئوينايدۇ. nZVI رەسىملىرى (2D-F رەسىم) شار شەكىللىك تۆمۈر NP لارنىڭ ناھايىتى تارقاق ئىكەنلىكىنى ۋە توپلانمىغانلىقىنى كۆرسەتتى، بۇ ئۆسۈملۈك ئېكىستراكتىنىڭ ئۆسۈملۈك تەركىبلىرىنىڭ قاپلاش تەبىئىتىدىن كېلىپ چىققان. زەررىچە چوڭلۇقى 15-26 نانومېتىر ئىچىدە ئۆزگىرىپ تۇراتتى. قانداقلا بولمىسۇن، بەزى رايونلاردا تومپىيىپ چىققان ۋە بوشلۇق قۇرۇلمىسىغا ئىگە مېزوپوزا شەكىللىك مورفولوگىيە بار، بۇ nZVI نىڭ يۇقىرى ئۈنۈملۈك سۈمۈرۈش ئىقتىدارىنى تەمىنلىيەلەيدۇ، چۈنكى ئۇلار nZVI يۈزىدە DC مولېكۇلاسىنى تۇتۇۋېلىش ئېھتىماللىقىنى ئاشۇرالايدۇ. Rosa Damascus ئېكىستراكتى nZVI نى سىنتېزلاش ئۈچۈن ئىشلىتىلگەندە، ئېرىشكەن NP لار بىر خىل ئەمەس، بوشلۇق ۋە شەكلى ئوخشىمايدىغان بولۇپ، بۇ ئۇلارنىڭ Cr(VI) نىڭ ئادسورباتسىيە ئۈنۈمىنى تۆۋەنلىتىپ، رېئاكسىيە ۋاقتىنى ئۇزارتتى 23. نەتىجىلەر ئاساسلىقى شار شەكىللىك نانو زەررىچىلەر بولۇپ، ھەر خىل نانومېتىر چوڭلۇقتا بولۇپ، روشەن يىغىلىشسىز.
rGO/nZVI (AC)، nZVI (D، E) بىرىكمىلىرىنىڭ SEM رەسىملىرى ۋە nZVI/rGO (G) ۋە nZVI (H) بىرىكمىلىرىنىڭ EDX ئەندىزىلىرى.
ئۆسۈملۈكلەر بىرىكتۈرۈلگەن rGO/nZVI ۋە nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ ئېلېمېنت تەركىبى EDX ئارقىلىق تەتقىق قىلىندى (2G-رەسىم، H). تەتقىقاتلار شۇنى كۆرسىتىدۇكى، nZVI كاربون (ماسسا جەھەتتىن %38.29)، ئوكسىگېن (ماسسا جەھەتتىن %47.41) ۋە تۆمۈر (ماسسا جەھەتتىن %11.84) دىن تەركىب تاپقان، ئەمما فوسفور24 قاتارلىق باشقا ئېلېمېنتلارمۇ بار بولۇپ، ئۇلارنى ئۆسۈملۈك ئېكىستراكتلىرىدىن ئېلىشقا بولىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، كاربون ۋە ئوكسىگېننىڭ يۇقىرى نىسبىتى يەر ئاستى nZVI ئەۋرىشكىلىرىدە ئۆسۈملۈك ئېكىستراكتلىرىدىن ئېلىنغان فىتوخىمىيىلىك ماددىلارنىڭ مەۋجۇتلۇقىدىن كېلىپ چىققان. بۇ ئېلېمېنتلار rGO دا تەكشى تارقالغان، ئەمما ئوخشىمىغان نىسبەتلەردە: C (39.16%، O (46.98%، Fe) ۋە Fe (10.99%، EDX rGO/nZVI يەنە ئۆسۈملۈك ئېكىستراكتلىرى بىلەن مۇناسىۋەتلىك S قاتارلىق باشقا ئېلېمېنتلارنىڭ ئىشلىتىلگەنلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. A. halimus ئىشلىتىلگەن rGO/nZVI بىرىكمىسىدىكى ھازىرقى C:O نىسبىتى ۋە تۆمۈر مىقدارى ئېۋكالىپت يوپۇرمىقى ئېكىستراكتى ئىشلەتكەندىن كۆپ ياخشى، چۈنكى ئۇ C (%23.44)، O (%68.29) ۋە Fe (%8.27) نىڭ تەركىبىنى ئىپادىلەيدۇ. 25. Nataša قاتارلىقلار، 2022-يىلى ئېمان ۋە تۇت يوپۇرمىقىدىن بىرىكتۈرۈلگەن nZVI نىڭ ئوخشاش ئېلېمېنت تەركىبىنى دوكلات قىلدى ۋە يوپۇرماق ئېكىستراكتىدىكى پولىفېنول گۇرۇپپىلىرى ۋە باشقا مولېكۇلالارنىڭ ئەسلىگە كەلتۈرۈش جەريانىغا مەسئۇل ئىكەنلىكىنى جەزملەشتۈردى.
ئۆسۈملۈكلەردە سىنتېز قىلىنغان nZVI نىڭ مورفولوگىيەسى (S2A، B-رەسىم) شار شەكىللىك ۋە قىسمەن قالايمىقان بولۇپ، ئوتتۇرىچە زەررىچە چوڭلۇقى 23.09 ± 3.54 نانومېتىر، قانداقلا بولمىسۇن، ۋان دېر ۋائالس كۈچى ۋە فېرروماگنىتلىق سەۋەبىدىن زەنجىرسىمان توپلىنىشلار كۆزىتىلدى. بۇ ئاساسلىقى دانچە ۋە شار شەكىللىك زەررىچە شەكلى SEM نەتىجىلىرى بىلەن ماس كېلىدۇ. ئوخشاش كۆزىتىشنى ئابدېلفاتاھ قاتارلىقلار 2021-يىلى nZVI11 نى سىنتېز قىلىشتا كاستور لوبيا يوپۇرمىقى ئېكىستراكتى ئىشلىتىلگەندە بايقىغان. nZVI دا قايتۇرۇۋېتىش دورىسى سۈپىتىدە ئىشلىتىلگەن رۇئېلاس تۇبېروسا يوپۇرمىقى ئېكىستراكتى NP لىرىنىڭمۇ دىئامېتىرى 20 دىن 40 نانومېتىرغىچە بولغان شار شەكىللىك بولىدۇ.
rGO/nZVI ئارىلاشما TEM رەسىملىرى (S2C-D رەسىم) rGO نىڭ nZVI NP لار ئۈچۈن كۆپ خىل يۈكلەش ئورۇنلىرىنى تەمىنلەيدىغان چەت قاتلىنىش ۋە چىرىشلىق ئاساسىي تۈزلەڭلىك ئىكەنلىكىنى كۆرسەتتى؛ بۇ قەۋەت شەكىللىك مورفولوگىيە rGO نىڭ مۇۋەپپەقىيەتلىك ياسىلىشىنى جەزملەشتۈردى. بۇنىڭدىن باشقا، nZVI NP لار شار شەكىللىك بولۇپ، زەررىچە چوڭلۇقى 5.32 nm دىن 27 nm غىچە بولۇپ، rGO قەۋىتىگە دېگۈدەك بىردەك تارقىلىشچانلىق بىلەن كىرگۈزۈلگەن. ئېۋكالىپت يوپۇرمىقى ئېكىستراكتى Fe NP/rGO نى سىنتېزلاش ئۈچۈن ئىشلىتىلگەن؛ TEM نەتىجىلىرى يەنە rGO قەۋىتىدىكى چىرىشلارنىڭ ساپ Fe NP لارغا قارىغاندا Fe NP لارنىڭ تارقىلىشىنى ياخشىلىغانلىقىنى ۋە بىرىكمىلەرنىڭ رېئاكتىپلىقىنى ئاشۇرغانلىقىنى جەزملەشتۈردى. ئوخشاش نەتىجىلەرنى Bagheri قاتارلىقلار 28 ئوتتۇرا ھېساب بىلەن تەخمىنەن 17.70 nm تۆمۈر نانو زەررىچە چوڭلۇقى بىلەن ئۇلترا ئاۋاز دولقۇنى تېخنىكىسى ئارقىلىق بىرىكمە ماتېرىيال ياسىغاندا قولغا كەلتۈرگەن.
A. halimus، nZVI، GO، rGO ۋە rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ FTIR سپېكتىرى 3A-رەسىمدە كۆرسىتىلدى. A. halimus يوپۇرمىقىدىكى يۈزەكى فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلارنىڭ مەۋجۇتلۇقى 3336 cm-1 دە كۆرۈلىدۇ، بۇ پولىفېنوللارغا، 1244 cm-1 دە ئاقسىل ئىشلەپچىقارغان كاربونىل گۇرۇپپىلىرىغا ماس كېلىدۇ. 2918 cm-1 دە ئالكانلار، 1647 cm-1 دە ئالكېنلار ۋە 1030 cm-1 دە CO-O-CO كېڭىيىشلىرى قاتارلىق باشقا گۇرۇپپىلارمۇ كۆزىتىلدى، بۇ ئۆسۈملۈك تەركىبلىرىنىڭ يېپىشتۇرۇش رولىنى ئوينايدىغان ۋە Fe2+ دىن Fe0 غا ۋە GO دىن rGO29 غا قايتىشقا مەسئۇل ئىكەنلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. ئادەتتە، nZVI سپېكتىرى ئاچچىق شېكەر بىلەن ئوخشاش سۈمۈرۈش چوققىسىنى كۆرسىتىدۇ، ئەمما ئورنى ئازراق ئۆزگەرگەن. 3244 cm-1 دە OH سوزۇلۇش تەۋرىنىشى (فېنول) بىلەن مۇناسىۋەتلىك كۈچلۈك بەلباغ پەيدا بولىدۇ، 1615 دە چوققىسى C=C غا ماس كېلىدۇ، 1546 ۋە 1011 cm-1 دە بەلباغلار C=O (پولىفېنول ۋە فلاۋونوئىد) نىڭ سوزۇلۇشى سەۋەبىدىن پەيدا بولىدۇ، ئاروماتىك ئامىنلارنىڭ CN-گۇرۇپپىلىرى ۋە ئالىفاتىك ئامىنلار ئايرىم-ئايرىم ھالدا 1310 cm-1 ۋە 1190 cm-1 دە كۆزىتىلدى13. GO نىڭ FTIR سپېكتىرىدا نۇرغۇن يۇقىرى كۈچلۈكلۈكتىكى ئوكسىگېن تەركىبلىك گۇرۇپپىلارنىڭ مەۋجۇتلۇقى كۆرسىتىلدى، بۇنىڭ ئىچىدە 1041 cm-1 دە ئالكوكسى (CO) سوزۇلۇش بەلبېغى، 1291 cm-1 دە ئېپوكسى (CO) سوزۇلۇش بەلبېغى، C=O سوزۇلۇش بار. 1619 cm-1 دا C=C سوزۇلۇش تەۋرىنىش بەلبېغى، 1708 cm-1 دا بىر بەلبېغى ۋە 3384 cm-1 دا كەڭ دائىرىلىك OH گۇرۇپپىسى سوزۇلۇش تەۋرىنىش بەلبېغى پەيدا بولدى، بۇ گرافىت جەريانىنى مۇۋەپپەقىيەتلىك ئوكسىدلايدىغان ياخشىلانغان Hummers ئۇسۇلى ئارقىلىق جەزملەشتۈرۈلدى. rGO ۋە rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنى GO سپېكتىرى بىلەن سېلىشتۇرغاندا، 3270 cm-1 دىكى OH قاتارلىق بەزى ئوكسىگېن تەركىبلىك گۇرۇپپىلارنىڭ كۈچلۈكلۈكى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە تۆۋەنلىدى، 1729 cm-1 دىكى C=O قاتارلىق باشقا گۇرۇپپىلارنىڭ كۈچلۈكلۈكى پۈتۈنلەي يوقالدى، بۇ A. halimus ئېكىستراكتى ئارقىلىق GO دىكى ئوكسىگېن تەركىبلىك فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلارنىڭ مۇۋەپپەقىيەتلىك چىقىرىۋېتىلگەنلىكىنى كۆرسىتىدۇ. C=C تارتىش كۈچىدە rGO نىڭ يېڭى ئۆتكۈر خاسلىق چوققىلىرى 1560 ۋە 1405 cm-1 ئەتراپىدا كۆزىتىلدى، بۇ GO نىڭ rGO غا تۆۋەنلىگەنلىكىنى جەزملەشتۈردى. 1043 دىن 1015 cm-1 گىچە ۋە 982 دىن 918 cm-1 گىچە بولغان ئۆزگىرىشلەر كۆزىتىلدى، بۇنىڭ سەۋەبى ئۆسۈملۈك ماتېرىياللىرىنىڭ قوشۇلۇشى بولۇشى مۇمكىن31،32. ۋېڭ قاتارلىقلار، 2018-يىلى يەنە GO دا ئوكسىگېنلىق فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلارنىڭ كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ئاجىزلىغانلىقىنى كۆزىتىپ، بىئو-رېدۇكسىيە ئارقىلىق rGO نىڭ مۇۋەپپەقىيەتلىك شەكىللەنگەنلىكىنى جەزملەشتۈردى، چۈنكى رېدۇكسىيەلەنگەن تۆمۈر گرافېن ئوكسىدلىق بىرىكمىلەرنى سىنتېز قىلىش ئۈچۈن ئىشلىتىلگەن ئېۋكالىپت يوپۇرمىقى ئېكىستراكتلىرى ئۆسۈملۈك تەركىب فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلىرىنىڭ FTIR سپېكتىرىغا يېقىنراق ئىكەنلىكىنى كۆرسەتتى.33.
A. گاللىينىڭ FTIR سپېكتىرى، nZVI، rGO، GO، rGO/nZVI بىرىكمە ماتېرىياللىرىنىڭ رېنتىگېنوگراممىسى (A). rGO، GO، nZVI ۋە rGO/nZVI بىرىكمە ماتېرىياللىرىنىڭ رېنتىگېنوگراممىسى (B).
rGO/nZVI ۋە nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ شەكىللىنىشى ئاساسلىقى رېنتىگېن نۇرى دىفراكسىيەسى شەكلى ئارقىلىق دەلىللەنگەن (3B-رەسىم). 2Ɵ 44.5° دا يۇقىرى كۈچلۈكلۈكتىكى Fe0 چوققىسى كۆزىتىلدى، بۇ كۆرسەتكۈچ (110) گە ماس كېلىدۇ (JCPDS نومۇرى 06–0696)11. (311) تۈزلەڭلىكىنىڭ 35.1° دىكى يەنە بىر چوققى ماگنىتىت Fe3O4 غا تەۋە، 63.2° ϒ-FeOOH نىڭ مەۋجۇتلۇقى سەۋەبىدىن (440) تۈزلەڭلىكىنىڭ مىللېر كۆرسەتكۈچى بىلەن مۇناسىۋەتلىك بولۇشى مۇمكىن (JCPDS نومۇرى 17-0536)34. GO نىڭ رېنتىگېن نۇرى شەكلى 2Ɵ 10.3° دا ئۆتكۈر چوققىنى ۋە 21.1° دا يەنە بىر چوققىنى كۆرسىتىدۇ، بۇ گرافىتنىڭ تولۇق پارچىلىنىپ كەتكەنلىكىنى كۆرسىتىدۇ ۋە GO35 نىڭ يۈزىدە ئوكسىگېن تەركىبلىك گۇرۇپپىلارنىڭ بارلىقىنى گەۋدىلەندۈرىدۇ. rGO ۋە rGO/nZVI نىڭ بىرىكمە شەكىللىرى rGO ۋە rGO/nZVI بىرىكمە ماددىلىرى ئۈچۈن ئايرىم-ئايرىم ھالدا 2Ɵ 22.17 ۋە 24.7° دا خاس GO چوققىلىرىنىڭ يوقىلىشى ۋە كەڭ rGO چوققىلىرىنىڭ شەكىللىنىشىنى خاتىرىلىگەن، بۇ ئۆسۈملۈك ئېكىستراكتلىرى ئارقىلىق GO نىڭ مۇۋەپپەقىيەتلىك ئەسلىگە كەلتۈرۈلگەنلىكىنى جەزملەشتۈرگەن. قانداقلا بولمىسۇن، بىرىكمە rGO/nZVI شەكلىدە، Fe0 (110) ۋە bcc Fe0 (200) نىڭ تور تۈزلەڭلىكى بىلەن مۇناسىۋەتلىك قوشۇمچە چوققىلار ئايرىم-ئايرىم ھالدا 44.9\(^\circ\) ۋە 65.22\(^\circ\) دا كۆزىتىلگەن.
زېتا پوتېنسىيالى زەررىچە يۈزىگە چاپلانغان ئىئون قەۋىتى بىلەن ماتېرىيالنىڭ ئېلېكتروستاتىك خۇسۇسىيىتىنى بەلگىلەيدىغان ۋە ئۇنىڭ مۇقىملىقىنى ئۆلچەيدىغان سۇ ئېرىتمىسى ئوتتۇرىسىدىكى پوتېنسىيالنى كۆرسىتىدۇ37. ئۆسۈملۈكلەر تەرىپىدىن سىنتېزلانغان nZVI، GO ۋە rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ زېتا پوتېنسىيالى ئانالىزى ئۇلارنىڭ يۈزىدە ئايرىم-ئايرىم ھالدا -20.8، -22 ۋە -27.4 mV مەنپىي زەرەتلەرنىڭ مەۋجۇتلۇقى سەۋەبىدىن مۇقىملىقىنى كۆرسەتتى، بۇ رەسىم S1A-C دا كۆرسىتىلگەندەك. بۇ خىل نەتىجىلەر، زېتا پوتېنسىيالى قىممىتى -25 mV دىن تۆۋەن بولغان زەررىچىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالغان ئېرىتمىلەرنىڭ ئادەتتە بۇ زەررىچىلەر ئوتتۇرىسىدىكى ئېلېكتروستاتىك ئىتتىرىلىش سەۋەبىدىن يۇقىرى دەرىجىدىكى مۇقىملىقنى كۆرسىتىدىغانلىقىنى تىلغا ئالغان بىر قانچە دوكلات بىلەن ماس كېلىدۇ. rGO ۋە nZVI نىڭ بىرىكىشى بىرىكمىنىڭ تېخىمۇ كۆپ مەنپىي زەرەتلەرنى ئېلىشىغا يول قويىدۇ، شۇڭا يالغۇز GO ياكى nZVI غا قارىغاندا يۇقىرى مۇقىملىققا ئىگە. شۇڭا، ئېلېكتروستاتىك ئىتتىرىلىش ھادىسىسى مۇقىم rGO/nZVI39 بىرىكمىلىرىنىڭ شەكىللىنىشىگە ئېلىپ كېلىدۇ. GO نىڭ مەنپىي يۈزى ئۇنىڭ سۇلۇق مۇھىتتا توپلىنىشسىز تەكشى تارقىلىشىغا يول قويىدۇ، بۇ nZVI بىلەن ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىش ئۈچۈن پايدىلىق شارائىت يارىتىدۇ. مەنپىي زەرەت ئاچچىق قوۋۇن ئېكىستراكتىدا ھەر خىل فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلارنىڭ بولۇشى بىلەن مۇناسىۋەتلىك بولۇشى مۇمكىن، بۇ يەنە GO بىلەن تۆمۈر ئالدىنقى ماددىلىرى ۋە ئۆسۈملۈك ئېكىستراكتى ئوتتۇرىسىدىكى ئۆز-ئارا تەسىرنى، يەنى ئايرىم-ئايرىم ھالدا rGO ۋە nZVI نى، ھەمدە rGO/nZVI بىرىكمىسىنى شەكىللەندۈرىدىغانلىقىنى جەزملەشتۈرىدۇ. بۇ ئۆسۈملۈك بىرىكمىلىرى يەنە يېپىش رولىنى ئوينايدۇ، چۈنكى ئۇلار ھاسىل بولغان نانو زەررىچىلەرنىڭ توپلىنىشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ ۋە شۇنىڭ بىلەن ئۇلارنىڭ مۇقىملىقىنى ئاشۇرىدۇ40.
nZVI ۋە rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ ئېلېمېنت تەركىبى ۋە ۋالېنسىيە ھالىتى XPS ئارقىلىق بېكىتىلدى (4-رەسىم). ئومۇمىي XPS تەتقىقاتى rGO/nZVI بىرىكمىسىنىڭ ئاساسلىقى C، O ۋە Fe ئېلېمېنتلىرىدىن تەركىب تاپقانلىقىنى كۆرسەتتى، بۇ EDS خەرىتىسىگە ماس كېلىدۇ (4F-رەسىم H). C1s سپېكتىرى ئايرىم-ئايرىم ھالدا CC، CO ۋە C=O نى ئىپادىلەيدىغان 284.59 eV، 286.21 eV ۋە 288.21 eV دىكى ئۈچ چوققىدىن تەركىب تاپقان. O1s سپېكتىرى ئايرىم-ئايرىم ھالدا O=CO، CO ۋە NO گۇرۇپپىلىرىغا تەۋە بولغان 531.17 eV، 532.97 eV ۋە 535.45 eV نى ئۆز ئىچىگە ئالغان ئۈچ چوققىغا بۆلۈنگەن. قانداقلا بولمىسۇن، 710.43، 714.57 ۋە 724.79 eV دىكى چوققىلار ئايرىم-ئايرىم ھالدا Fe 2p3/2، Fe+3 ۋە Fe p1/2 نى كۆرسىتىدۇ. nZVI نىڭ XPS سپېكتىرى (4C-E رەسىم) C، O ۋە Fe ئېلېمېنتلىرىنىڭ چوققىلىرىنى كۆرسەتتى. 284.77، 286.25 ۋە 287.62 eV دىكى چوققىلار ئايرىم-ئايرىم ھالدا CC، C-OH ۋە CO نى كۆرسىتىدىغان تۆمۈر-كاربون قېتىشمىلىرىنىڭ مەۋجۇتلۇقىنى جەزملەشتۈردى. O1s سپېكتىرى C–O/تۆمۈر كاربونات (531.19 eV)، گىدروكسىل رادىكالى (532.4 eV) ۋە O–C=O (533.47 eV) دىن ئىبارەت ئۈچ چوققىغا ماس كەلدى. 719.6 دىكى چوققى Fe0 غا تەۋە، FeOOH دا 717.3 ۋە 723.7 eV دىكى چوققىلار بار، بۇنىڭدىن باشقا، 725.8 eV دىكى چوققى Fe2O342.43 نىڭ مەۋجۇتلۇقىنى كۆرسىتىدۇ.
nZVI ۋە rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ XPS تەتقىقاتى (A، B). nZVI C1s (C)، Fe2p (D)، ۋە O1s (E) ۋە rGO/nZVI C1s (F)، Fe2p (G)، O1s (H) بىرىكمىلىرىنىڭ تولۇق سپېكتىرى.
N2 ئادسوربسىيە/دېسوربسىيە ئىزوتېرمىسى (5A، B-رەسىم) nZVI ۋە rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ II تىپقا تەۋە ئىكەنلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، rGO بىلەن كۆزنى قاماشتۇرغاندىن كېيىن، nZVI نىڭ خاس يۈز كۆلىمى (SBET) 47.4549 دىن 152.52 m2/g غىچە ئاشقان. بۇ نەتىجىنى rGO كۆزنى قاماشتۇرغاندىن كېيىن nZVI نىڭ ماگنىتلىق خۇسۇسىيىتىنىڭ تۆۋەنلىشى، شۇنىڭ بىلەن زەررىچە توپلىنىشىنىڭ ئازىيىشى ۋە بىرىكمىلەرنىڭ يۈز كۆلىمىنىڭ ئېشىشى بىلەن چۈشەندۈرۈشكە بولىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، 5C-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، rGO/nZVI بىرىكمىسىنىڭ تۆشۈك ھەجىمى (8.94 nm) دەسلەپكى nZVI دىن (2.873 nm) يۇقىرى. بۇ نەتىجە El-Monaem قاتارلىقلارنىڭ 45-نەتىجىسىگە ماس كېلىدۇ.
دەسلەپكى قويۇقلۇقنىڭ ئېشىشىغا ئاساسەن، rGO/nZVI بىرىكمىلىرى بىلەن دەسلەپكى nZVI ئوتتۇرىسىدىكى DC نى چىقىرىۋېتىشتىكى ئادسورباتسىيە ئىقتىدارىنى باھالاش ئۈچۈن، ھەر بىر ئادسوربېنتنىڭ تۇراقلىق مىقدارىنى (0.05 g) ھەر خىل دەسلەپكى قويۇقلۇقتىكى DC غا قوشۇش ئارقىلىق سېلىشتۇرما ئېلىپ بېرىلدى. تەكشۈرۈلگەن ئېرىتمە [25]. –100 mg l–1] 25 سېلسىيە گرادۇستا. نەتىجىلەر شۇنى كۆرسەتتىكى، rGO/nZVI بىرىكمىسىنىڭ چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمى (94.6%) تۆۋەن قويۇقلۇقتا (25 mg L-1) دەسلەپكى nZVI دىن (90%) يۇقىرى ئىدى. قانداقلا بولمىسۇن، باشلانغۇچ قويۇقلۇق 100 mg L-1 گە ئۆستۈرۈلگەندە، rGO/nZVI ۋە ئاتا-ئانىنىڭ nZVI نىڭ چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمى ئايرىم-ئايرىم ھالدا %70 ۋە %65 كە چۈشتى (6A-رەسىم)، بۇ ئاكتىپ ئورۇنلارنىڭ ئازىيىشى ۋە nZVI زەررىچىلىرىنىڭ پارچىلىنىشىدىن بولۇشى مۇمكىن. ئەكسىچە، rGO/nZVI نىڭ DC نى چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمى يۇقىرى بولدى، بۇ rGO بىلەن nZVI ئوتتۇرىسىدىكى بىرىكمە تەسىردىن بولۇشى مۇمكىن، بۇ خىل ئەھۋالدا ئادسورباتسىيە ئۈچۈن مۇقىم ئاكتىپ ئورۇنلار خېلىلا يۇقىرى بولىدۇ، rGO/nZVI دا بولسا، nZVI نىڭ بۇزۇلمىغان قىسمىغا قارىغاندا كۆپرەك DC نى ئادسورباتسىيە قىلغىلى بولىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، 6B-رەسىمدە rGO/nZVI ۋە nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ ئادسورباتسىيە ئىقتىدارى ئايرىم-ئايرىم ھالدا 9.4 mg/g دىن 30 mg/g ۋە 9 mg/g غىچە ئاشقانلىقى، دەسلەپكى قويۇقلۇقىنىڭ 25–100 mg/L. -1.1 دىن 28.73 mg g-1 گىچە ئاشقانلىقى كۆرسىتىلگەن. شۇڭا، DC نى چىقىرىۋېتىش سۈرئىتى دەسلەپكى DC قويۇقلۇقى بىلەن سەلبىي مۇناسىۋەتلىك بولۇپ، بۇ ھەر بىر ئادسوربېنتنىڭ ئېرىتمىدىكى DC نى ئادسورباتسىيە قىلىش ۋە چىقىرىۋېتىش ئۈچۈن قوللايدىغان رېئاكسىيە مەركەزلىرىنىڭ چەكلىك سانىدىن كېلىپ چىققان. شۇڭا، بۇ نەتىجىلەردىن rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ ئادسورباتسىيە ۋە قايتۇرۇش ئۈنۈمى يۇقىرى ئىكەنلىكى، rGO/nZVI تەركىبىدىكى rGO نىڭ ھەم ئادسوربېنت، ھەم توشۇغۇچى ماتېرىيال سۈپىتىدە ئىشلىتىلىشى مۇمكىنلىكى خۇلاسىلىنىدۇ.
rGO/nZVI ۋە nZVI بىرىكمىسىنىڭ چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمى ۋە DC ئادسورباتسىيە ئىقتىدارى (A, B) [Co = 25 mg l-1–100 mg l-1, T = 25 °C, doz = 0.05 g]، pH قىممىتى. rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ ئادسورباتسىيە ئىقتىدارى ۋە DC نى چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمى (C) [Co = 50 mg L–1, pH = 3–11, T = 25 °C, doz = 0.05 g] غا قارىغاندا.
ئېرىتمىنىڭ pH قىممىتى ئادسورباتسىيە جەريانلىرىنى تەتقىق قىلىشتا مۇھىم ئامىل بولۇپ، چۈنكى ئۇ ئادسوربېنتنىڭ ئىئونلىشىش، تۈرگە ئايرىش ۋە ئىئونلىشىش دەرىجىسىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ. بۇ تەجرىبە 25 سېلسىيە گرادۇستا تۇراقلىق ئادسوربېنت مىقدارى (0.05 گرام) ۋە دەسلەپكى قويۇقلۇقى 50 مىللىگرام L-1 بولۇپ، pH قىممىتى دائىرىسىدە (3-11) ئېلىپ بېرىلدى. ئەدەبىيات ئوبزورىغا قارىغاندا، DC ھەر خىل pH دەرىجىسىدە بىر قانچە ئىئونلىشىشچان فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلار (فېنول، ئامىنو گۇرۇپپىلىرى، ئىسپىرتلار) بار بولغان ئامفىفىلىك مولېكۇلا. نەتىجىدە، DC نىڭ ھەر خىل فۇنكسىيەلىرى ۋە rGO/nZVI بىرىكمىسىنىڭ يۈزىدىكى مۇناسىۋەتلىك قۇرۇلمىلار ئېلېكتروستاتىك ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىشى مۇمكىن ھەمدە كاتىئون، زۋىتتېرىئون ۋە ئانيون شەكلىدە مەۋجۇت بولۇشى مۇمكىن، DC مولېكۇلاسى pH قىممىتى < 3.3 بولغاندا كاتىئون (DCH3+)، زۋىتتېرىئون (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 بولغاندا ۋە ئانيون (DCH− ياكى DC2−) شەكلىدە pH قىممىتى 7.7 بولغاندا مەۋجۇت بولىدۇ. نەتىجىدە، DC نىڭ ھەر خىل فۇنكسىيەلىرى ۋە rGO/nZVI بىرىكمىسىنىڭ يۈزىدىكى مۇناسىۋەتلىك قۇرۇلمىلار ئېلېكتروستاتىك ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىشى مۇمكىن ھەمدە كاتىئون، زۋىتتېرىئون ۋە ئانيون شەكلىدە مەۋجۇت بولۇشى مۇمكىن، DC مولېكۇلاسى pH قىممىتى < 3.3 بولغاندا كاتىئون (DCH3+)، زۋىتتېرىئون (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 بولغاندا ۋە ئانيون (DCH- ياكى DC2-) شەكلىدە PH قىممىتى 7.7 بولغاندا مەۋجۇت بولىدۇ. В рульультате различные функции ДК и связанных с ним на на поверхности зозозита rGO / nZVI могут вазимодействовать маррстатически и могут существовать в ва ва ва ва ва в кат (DCH3 +) при рН <3,3, цвиттер-ионный (DCH20) 3,3
سۇلۇق ئېرىتمىسى DC نىڭ ئادسوربسىيەسىگە تېمپېراتۇرىنىڭ تەسىرى (25–55 سېلسىيە گرادۇستا) ئېلىپ بېرىلدى. 7A-رەسىمدە تېمپېراتۇرا ئۆرلىشىنىڭ DC ئانتىبىئوتىكلىرىنىڭ rGO/nZVI غا بولغان چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمىگە بولغان تەسىرى كۆرسىتىلدى، چىقىرىۋېتىش ئىقتىدارى ۋە ئادسوربسىيە ئىقتىدارى ئايرىم-ئايرىم ھالدا %83.44 ۋە 13.9 mg/g دىن %47 ۋە 7.83 mg/g غا ئۆرلىگەنلىكى ئېنىق. بۇ كۆرۈنەرلىك تۆۋەنلەش DC ئىئونلىرىنىڭ ئىسسىقلىق ئېنېرگىيەسىنىڭ ئېشىشىدىن كېلىپ چىققان بولۇشى مۇمكىن، بۇ بولسا دېسوربسىيەنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ47.
تېمپېراتۇرىنىڭ CD نىڭ rGO/nZVI بىرىكمىلىرىدىكى چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمى ۋە ئادسورباتسىيە ئىقتىدارىغا تەسىرى (A) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, دورا مىقدارى = 0.05 g]، ئادسوربېنت مىقدارىنىڭ CD نىڭ چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمى ۋە چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمىگە تەسىرى. دەسلەپكى قويۇقلۇقنىڭ rGO/nSVI بىرىكمىسىدىكى ئادسورباتسىيە ئىقتىدارى ۋە DC چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمىگە تەسىرى (B) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, T = 25°C] (C, D) [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, دورا مىقدارى = 0.05 g].
rGO/nZVI بىرىكمە ئادسوربېنتنىڭ مىقدارىنى 0.01 گرامدىن 0.07 گرامغىچە ئاشۇرۇشنىڭ چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمى ۋە ئادسوربېنت ئىقتىدارىغا بولغان تەسىرى 7B-رەسىمدە كۆرسىتىلدى. ئادسوربېنتنىڭ مىقدارىنىڭ ئېشىشى ئادسوربېنتنىڭ 33.43 mg/g دىن 6.74 mg/g غىچە تۆۋەنلىشىگە ئېلىپ كەلدى. قانداقلا بولمىسۇن، ئادسوربېنت مىقدارىنى 0.01 گرامدىن 0.07 گرامغىچە ئاشۇرۇش بىلەن، چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمى %66.8 تىن %96 گىچە ئاشىدۇ، بۇ شۇنىڭغا ئاساسەن نانوكومپوزىت يۈزىدىكى ئاكتىپ مەركەزلەرنىڭ سانىنىڭ ئېشىشى بىلەن مۇناسىۋەتلىك بولۇشى مۇمكىن.
دەسلەپكى قويۇقلۇقنىڭ ئادسورباتسىيە ئىقتىدارى ۋە چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمىگە بولغان تەسىرى [25–100 مىللىگرام L-1، 25 سېلسىيە گرادۇس، pH قىممىتى 7، مىقدارى 0.05 گرام] تەتقىق قىلىندى. دەسلەپكى قويۇقلۇق 25 مىللىگرام L-1 دىن 100 مىللىگرام L-1 گە ئۆستۈرۈلگەندە، rGO/nZVI بىرىكمىسىنىڭ چىقىرىۋېتىش نىسبىتى %94.6 دىن %65 گە تۆۋەنلىدى (7C-رەسىم)، بۇنىڭ سەۋەبى، ئېھتىمال، ئېھتىياجلىق ئاكتىپ ئورۇنلارنىڭ يوقلۇقىدىن بولۇشى مۇمكىن. . DC49 نىڭ يۇقىرى قويۇقلۇقىنى ئادسورباتسىيە قىلىدۇ. يەنە بىر تەرەپتىن، دەسلەپكى قويۇقلۇق ئاشقاندا، تەڭپۇڭلۇققا يەتكۈچە ئادسورباتسىيە ئىقتىدارىمۇ 9.4 مىللىگرام/g دىن 30 مىللىگرام/g گىچە ئاشتى (7D-رەسىم). بۇ مۇقەررەر رېئاكسىيە rGO/nZVI بىرىكمىسىنىڭ يۈزى 50 گە يېتىش ئۈچۈن دەسلەپكى DC قويۇقلۇقى DC ئىئون ماسسا يۆتكىلىش قارشىلىقىدىن يۇقىرى بولغاندا ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچنىڭ ئېشىشىدىن كېلىپ چىقىدۇ.
ئالاقىلىشىش ۋاقتى ۋە كىنېتىكىلىق تەتقىقاتلار ئادسورباتسىيەنىڭ تەڭپۇڭلۇق ۋاقتىنى چۈشىنىشنى مەقسەت قىلىدۇ. بىرىنچىدىن، ئالاقىلىشىش ۋاقتىنىڭ دەسلەپكى 40 مىنۇتىدا ئادسورباتسىيە قىلىنغان DC مىقدارى پۈتۈن ۋاقىت (100 مىنۇت) ئىچىدە ئادسورباتسىيە قىلىنغان ئومۇمىي مىقدارنىڭ تەخمىنەن يېرىمىغا تەڭ كېلىدۇ. ئېرىتمىدىكى DC مولېكۇلالىرى سوقۇلۇپ، ئۇلارنىڭ تېز سۈرئەتتە rGO/nZVI بىرىكمىسىنىڭ يۈزىگە يۆتكىلىشىگە سەۋەب بولۇپ، كۆرۈنەرلىك ئادسورباتسىيە ھاسىل قىلىدۇ. 40 مىنۇتتىن كېيىن، DC ئادسورباتسىيەسى ئاستا-ئاستا ئېشىپ، 60 مىنۇتتىن كېيىن تەڭپۇڭلۇققا يەتكەن (7D-رەسىم). دەسلەپكى 40 مىنۇت ئىچىدە مۇۋاپىق مىقداردا ئادسورباتسىيە قىلىنغانلىقتىن، DC مولېكۇلالىرى بىلەن سوقۇلۇش ئازىيىدۇ ۋە ئادسورباتسىيە قىلىنمىغان مولېكۇلا ئۈچۈن ئاكتىپ ئورۇنلار ئازىيىدۇ. شۇڭا، ئادسورباتسىيە سۈرئىتىنى تۆۋەنلىتىشكە بولىدۇ51.
ئادسوربسىيە كىنېتىكىسىنى تېخىمۇ ياخشى چۈشىنىش ئۈچۈن، يالغان بىرىنچى دەرىجىلىك (8A-رەسىم)، يالغان ئىككىنچى دەرىجىلىك (8B-رەسىم) ۋە ئېلوۋىچ (8C-رەسىم) كىنېتىك مودېللىرىنىڭ سىزىقلىق گىرافىكلىرى ئىشلىتىلدى. كىنېتىك تەتقىقاتلاردىن ئېرىشكەن پارامېتىرلاردىن (S1-جەدۋەل)، يالغان ئىككىنچى دەرىجىلىك مودېلنىڭ ئادسوربسىيە كىنېتىكىسىنى تەسۋىرلەشتىكى ئەڭ ياخشى مودېل ئىكەنلىكى ئېنىق بولدى، بۇ يەردە R2 قىممىتى باشقا ئىككى مودېلغا قارىغاندا يۇقىرىراق بولىدۇ. ھېسابلىغان ئادسوربسىيە سىغىمى (qe, cal) ئوتتۇرىسىدا ئوخشاشلىق بار. يالغان ئىككىنچى دەرىجىلىك تەرتىپ ۋە تەجرىبە قىممەتلىرى (qe, exp.) يالغان ئىككىنچى دەرىجىلىك تەرتىپنىڭ باشقا مودېللارغا قارىغاندا ياخشىراق مودېل ئىكەنلىكىنىڭ يەنە بىر دەلىلى. 1-جەدۋەلدە كۆرسىتىلگەندەك، α (دەسلەپكى ئادسوربسىيە سۈرئىتى) ۋە β (دېسوربسىيە تۇراقلىقى) قىممەتلىرى ئادسوربسىيە سۈرئىتىنىڭ دېسوربسىيە سۈرئىتىدىن يۇقىرى ئىكەنلىكىنى جەزملەشتۈرىدۇ، بۇ DC نىڭ rGO/nZVI52 بىرىكمىسىدە ئۈنۈملۈك ئادسوربسىيە قىلىشقا مايىل ئىكەنلىكىنى كۆرسىتىدۇ.
ئىككىنچى دەرىجىلىك يالغان (A)، بىرىنچى دەرىجىلىك يالغان (B) ۋە ئېلوۋىچ (C) نىڭ سىزىقلىق ئادسوربسىيە كىنېتىكىسى دىئاگراممىسى [Co = 25–100 mg l–1, pH = 7, T = 25 °C, دورا مىقدارى = 0.05 g].
ئادسورباتسىيە ئىزوتېرمىلىرىنى تەتقىق قىلىش ئادسورباتسىيەنىڭ (RGO/nRVI بىرىكمىسى) ھەر خىل ئادسورباتسىيە قويۇقلۇقى (DC) ۋە سىستېما تېمپېراتۇرىسىدىكى ئادسورباتسىيە سىغىمىنى بېكىتىشكە ياردەم بېرىدۇ. ئەڭ چوڭ ئادسورباتسىيە سىغىمى لانگمۇئىر ئىزوتېرمىسى ئارقىلىق ھېسابلىنىدۇ، بۇ ئادسورباتسىيەنىڭ بىردەك ئىكەنلىكىنى ۋە ئادسورباتسىيە يۈزىدە ئادسورباتسىيە بىر قەۋىتىنىڭ شەكىللىنىشىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ، بۇلار ئارىسىدا ئۆزئارا تەسىر كۆرسەتمەيدۇ53. يەنە ئىككى كەڭ قوللىنىلىدىغان ئىزوتېرم مودېلى فرېئۇندلىچ ۋە تېمكىن مودېللىرى. فرېئۇندلىچ مودېلى ئادسورباتسىيە سىغىمىنى ھېسابلاشقا ئىشلىتىلمىسىمۇ، ئۇ ھەر خىل ئادسورباتسىيە جەريانىنى ۋە ئادسورباتسىيەدىكى بوش ئورۇنلارنىڭ ھەر خىل ئېنېرگىيەگە ئىگە ئىكەنلىكىنى چۈشىنىشكە ياردەم بېرىدۇ، تېمكىن مودېلى بولسا ئادسورباتسىيەنىڭ فىزىكىلىق ۋە خىمىيىلىك خۇسۇسىيەتلىرىنى چۈشىنىشكە ياردەم بېرىدۇ54.
9A-C رەسىملەردە ئايرىم-ئايرىم ھالدا Langmuir، Freindlich ۋە Temkin مودېللىرىنىڭ سىزىقلىق گىرافىكلىرى كۆرسىتىلدى. Freundlich (9A-رەسىم) ۋە Langmuir (9B-رەسىم) سىزىقلىق گىرافىكلىرىدىن ھېسابلىنىپ، 2-جەدۋەلدە كۆرسىتىلگەن R2 قىممىتى rGO/nZVI بىرىكمىسىدىكى DC ئادسوربسىيەسىنىڭ Freundlich (0.996) ۋە Langmuir (0.988) ئىزوتېرم مودېللىرى ۋە Temkin (0.985) غا ئەگىشىدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. Langmuir ئىزوتېرم مودېلى ئارقىلىق ھېسابلانغان ئەڭ چوڭ ئادسوربسىيە سىغىمى (qmax) 31.61 mg g-1 ئىدى. بۇنىڭدىن باشقا، ئۆلچەمسىز ئايرىش ئامىلىنىڭ (RL) ھېسابلانغان قىممىتى 0 بىلەن 1 ئارىسىدا (0.097) بولۇپ، بۇ ئادسوربسىيە جەريانىنىڭ پايدىلىق ئىكەنلىكىنى كۆرسىتىدۇ. بولمىسا، ھېسابلانغان Freundlich تۇراقلىق قىممىتى (n = 2.756) بۇ ئادسوربسىيە جەريانىنىڭ ئەۋزەللىكىنى كۆرسىتىدۇ. تېمكىن ئىزوتېرمىسىنىڭ سىزىقلىق مودېلىغا ئاساسلانغاندا (9C-رەسىم)، rGO/nZVI بىرىكمىسىدىكى DC نىڭ ئادسوربلىنىشى فىزىكىلىق ئادسورباتسىيە جەريانى بولۇپ، چۈنكى b ˂ 82 kJ mol-1 (0.408)55 گە تەڭ. فىزىكىلىق ئادسورباتسىيە ئادەتتە ئاجىز ۋان دېر ۋائالس كۈچى ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلسىمۇ، rGO/nZVI بىرىكمىلىرىدىكى بىۋاسىتە توك ئادسوربلىنىشى تۆۋەن ئادسورباتسىيە ئېنېرگىيەسىنى تەلەپ قىلىدۇ [56، 57].
فرېيندلىچ (A)، لاڭمۇيىر (B) ۋە تېمكىن (C) سىزىقلىق ئادسوربسىيە ئىزوتېرمىلىرى [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, doz = 0.05 g]. rGO/nZVI بىرىكمىلىرى (D) ئارقىلىق DC ئادسوربسىيەسىنىڭ ۋانت خوف تەڭلىمىسىنىڭ گىرافىكى [Co = 25–100 mg l-1, pH = 7, T = 25–55 °C ۋە doz = 0.05 g].
رېئاكسىيە تېمپېراتۇرىسى ئۆزگىرىشىنىڭ rGO/nZVI بىرىكمىلىرىدىن DC چىقىرىۋېتىشكە بولغان تەسىرىنى باھالاش ئۈچۈن، ئېنتروپىيە ئۆزگىرىشى (ΔS)، ئېنتالپىيە ئۆزگىرىشى (ΔH) ۋە ئەركىن ئېنېرگىيە ئۆزگىرىشى (ΔG) قاتارلىق تېرمودىنامىكىلىق پارامېتىرلار 3 ۋە 458-فورمۇلا ئارقىلىق ھېسابلىنىدۇ.
بۇ يەردە \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) – تېرمودىنامىكىلىق تەڭپۇڭلۇق تۇراقلىقى، Ce ۋە CAe – ئېرىتمىدىكى rGO، ئايرىم-ئايرىم ھالدا /nZVI يۈزەكى تەڭپۇڭلۇقتىكى DC قويۇقلۇقى. R ۋە RT ئايرىم-ئايرىم ھالدا گاز تۇراقلىقى ۋە ئادسوربسىيە تېمپېراتۇرىسى. ln Ke نى 1/T غا سېلىشتۇرۇپ سىزىش ∆S ۋە ∆H نى بېكىتكىلى بولىدىغان بىر تۈز سىزىقنى بېرىدۇ (9D-رەسىم).
مەنپىي ΔH قىممىتى بۇ جەرياننىڭ ئېكسوتېرمىك ئىكەنلىكىنى كۆرسىتىدۇ. يەنە بىر تەرەپتىن، ΔH قىممىتى فىزىكىلىق ئادسورباتسىيە جەريانى ئىچىدە. 3-جەدۋەلدىكى مەنپىي ΔG قىممىتى ئادسورباتسىيەنىڭ مۇمكىن ئىكەنلىكىنى ۋە ئۆزلۈكىدىن يۈز بېرىدىغانلىقىنى كۆرسىتىدۇ. ΔS نىڭ مەنپىي قىممىتى سۇيۇقلۇق چېگرىسىدىكى ئادسوربېنت مولېكۇلاسىنىڭ يۇقىرى تەرتىپلىك ئىكەنلىكىنى كۆرسىتىدۇ (3-جەدۋەل).
4-جەدۋەلدە rGO/nZVI بىرىكمىسى ئىلگىرىكى تەتقىقاتلاردا دوكلات قىلىنغان باشقا ئادسوربېنتلار بىلەن سېلىشتۇرۇلغان. VGO/nCVI بىرىكمىسىنىڭ يۇقىرى ئادسوربېنتسىيە ئىقتىدارىغا ئىگە ئىكەنلىكى ۋە سۇدىن DC ئانتىبىئوتىكلىرىنى چىقىرىۋېتىشتە ئۈمىدۋار ماتېرىيال بولۇشى مۇمكىنلىكى ئېنىق. بۇنىڭدىن باشقا، rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ ئادسوربېنتسىيەسى تېز جەريان بولۇپ، تەڭپۇڭلىشىش ۋاقتى 60 مىنۇت. rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ ئېسىل ئادسوربېنتسىيە خۇسۇسىيىتىنى rGO ۋە nZVI نىڭ بىرىكمە تەسىرى بىلەن چۈشەندۈرۈشكە بولىدۇ.
10A، B رەسىملەردە rGO/nZVI ۋە nZVI بىرىكمىلىرى تەرىپىدىن DC ئانتىبىئوتىكلىرىنى چىقىرىۋېتىشنىڭ ئەقىلگە مۇۋاپىق مېخانىزمى كۆرسىتىلگەن. pH نىڭ DC ئادسوربسىيە ئۈنۈمىگە تەسىرى توغرىسىدىكى سىناق نەتىجىلىرىگە ئاساسلانغاندا، pH قىممىتى 3 تىن 7 گىچە ئاشقاندا، rGO/nZVI بىرىكمىسىدىكى DC ئادسوربسىيەسى ئېلېكتروستاتىك ئۆز-ئارا تەسىر ئارقىلىق كونترول قىلىنمىغان، چۈنكى ئۇ zwitterion رولىنى ئوينايدۇ؛ شۇڭا، pH قىممىتىنىڭ ئۆزگىرىشى ئادسوربسىيە جەريانىغا تەسىر كۆرسەتمىگەن. كېيىن، ئادسوربسىيە مېخانىزمىنى rGO/nZVI بىرىكمىسى بىلەن DC66 ئوتتۇرىسىدىكى ھىدروگېن باغلىنىشى، گىدروفوب تەسىرى ۋە π-π ئۈستى-ئۈستى ئۆز-ئارا تەسىر قاتارلىق ئېلېكتروستاتىك بولمىغان ئۆز-ئارا تەسىر ئارقىلىق كونترول قىلغىلى بولىدۇ. قەۋەتلىك گرافېننىڭ يۈزىدىكى خۇشپۇراق ئادسورباتسىيە مېخانىزمىنىڭ ئاساسلىق ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچ سۈپىتىدە π–π ئۈستى-ئۈستى ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىشى بىلەن چۈشەندۈرۈلگەنلىكى مەلۇم. بىرىكمە گرافېنغا ئوخشاش قەۋەتلىك ماتېرىيال بولۇپ، π-π* ئۆتكۈنچى سەۋەبىدىن ئەڭ يۇقىرى سۈمۈرۈش مىقدارى 233 nm غا يېتىدۇ. DC ئادسورباتنىڭ مولېكۇلا قۇرۇلمىسىدا تۆت ئاروماتىك ھالقىنىڭ مەۋجۇتلۇقىغا ئاساسەن، بىز ئاروماتىك DC (π-ئېلېكترون قوبۇل قىلغۇچى) بىلەن RGO يۈزىدىكى π-ئېلېكترونلارغا باي رايون ئوتتۇرىسىدا π-π-ئۈستۈنلۈك ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىش مېخانىزمى بارلىقىنى پەرەز قىلدۇق. /nZVI بىرىكمىلىرى. بۇنىڭدىن باشقا، 10B-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ DC بىلەن مولېكۇلا ئۆز-ئارا تەسىرىنى تەتقىق قىلىش ئۈچۈن FTIR تەتقىقاتى ئېلىپ بېرىلدى، ھەمدە DC ئادسورباتتىن كېيىنكى rGO/nZVI بىرىكمىلىرىنىڭ FTIR سپېكتىرى 10B-رەسىمدە كۆرسىتىلدى. 2111 cm-1 دە يېڭى بىر چوققا كۆزىتىلدى، بۇ C=C باغلىنىشىنىڭ رامكىسىنىڭ تەۋرىنىشىگە ماس كېلىدۇ، بۇ 67 rGO/nZVI يۈزىدە ماس كېلىدىغان ئورگانىك فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلارنىڭ بارلىقىنى كۆرسىتىدۇ. باشقا چوققىلار 1561 دىن 1548 cm-1 گىچە ۋە 1399 دىن 1360 cm-1 گىچە يۆتكەلدى، بۇ يەنە π-π ئۆز-ئارا تەسىرىنىڭ گرافېن ۋە ئورگانىك بۇلغىمىلارنىڭ ئادسوربىلىنىشىدا مۇھىم رول ئوينايدىغانلىقىنى جەزملەشتۈردى68،69. DC ئادسوربىلىنىشىدىن كېيىن، OH قاتارلىق بەزى ئوكسىگېن تەركىبلىك گۇرۇپپىلارنىڭ كۈچلۈكلۈكى 3270 cm-1 گىچە تۆۋەنلىدى، بۇ ھىدروگېن باغلىنىشىنىڭ ئادسوربىلىنىش مېخانىزمىنىڭ بىرى ئىكەنلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. شۇڭا، نەتىجىلەرگە ئاساسلانغاندا، rGO/nZVI بىرىكمىسىدىكى DC ئادسوربىلىنىشى ئاساسلىقى π-π نىڭ يىغىلىش ئۆز-ئارا تەسىرى ۋە H-باغلىنىشى سەۋەبىدىن يۈز بېرىدۇ.
rGO/nZVI ۋە nZVI بىرىكمىلىرى تەرىپىدىن DC ئانتىبىئوتىكلىرىنىڭ ئادسوربىيەلىنىشىنىڭ ئەقىلگە مۇۋاپىق مېخانىزمى (A). rGO/nZVI ۋە nZVI دىكى DC نىڭ FTIR ئادسوربىيە سپېكتىرى (B).
nZVI نىڭ 3244، 1615، 1546 ۋە 1011 cm–1 دىكى يۇتۇش بەلباغلىرىنىڭ كۈچلۈكلۈكى nZVI غا سېلىشتۇرغاندا nZVI غا سېلىشتۇرغاندا ئاشقان (10B-رەسىم)، بۇ DC دىكى كاربون كىسلاتاسى O گۇرۇپپىسىنىڭ مۇمكىن بولغان فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلىرى بىلەن بولغان ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىشى بىلەن مۇناسىۋەتلىك بولۇشى كېرەك. قانداقلا بولمىسۇن، كۆزىتىلگەن بارلىق بەلباغلاردىكى بۇ تۆۋەن يەتكۈزۈش نىسبىتى، ئادسوربىيە جەريانىدىن بۇرۇنقى nZVI غا سېلىشتۇرغاندا فىتوسىنتېزلىق ئادسوربېنتنىڭ (nZVI) ئادسوربىيە ئۈنۈمىدە مۇھىم ئۆزگىرىش بولمىغانلىقىنى كۆرسىتىدۇ. nZVI71 بىلەن ئېلىپ بېرىلغان بەزى DC چىقىرىۋېتىش تەتقىقاتلىرىغا قارىغاندا، nZVI H2O بىلەن رېئاكسىيە قىلغاندا، ئېلېكترونلار قويۇپ بېرىلىدۇ، ئاندىن H+ يۇقىرى دەرىجىدە قايتۇرۇلىدىغان ئاكتىپ ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىشقا ئىشلىتىلىدۇ. ئاخىرىدا، بەزى كاتىيونلۇق بىرىكمىلەر ئاكتىپ ھىدروگېندىن ئېلېكترونلارنى قوبۇل قىلىدۇ، نەتىجىدە -C=N ۋە -C=C- ھاسىل بولىدۇ، بۇ بېنزول ھالقىسىنىڭ پارچىلىنىشى بىلەن مۇناسىۋەتلىك.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2022-يىلى 11-ئاينىڭ 14-كۈنى