Eskerrik asko Nature.com bisitatzeagatik. Erabiltzen ari zaren arakatzailearen bertsioak CSS laguntza mugatua du. Esperientzia onena lortzeko, eguneratutako arakatzailea erabiltzea gomendatzen dugu (edo Internet Explorer-en bateragarritasun modua desgaitzea). Bitartean, laguntza etengabea bermatzeko, gunea estilorik eta JavaScript gabe errendatuko dugu.
Lan honetan, rGO/nZVI konpositeak lehen aldiz sintetizatu dira prozedura sinple eta ingurumena errespetatzen duen Sophora hosto horixka-estraktua agente erreduktore eta egonkortzaile gisa erabiliz, kimika “berdearen” printzipioak betetzeko, sintesi kimiko kaltegarri gutxiago adibidez. Hainbat tresna erabili dira konpositeen sintesi arrakastatsua balioztatzeko, hala nola SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR eta zeta potentziala, konpositeen fabrikazio arrakastatsua adierazten dutenak. Konposite berrien eta nZVI puruaren kentzeko ahalmena alderatu zen rGO eta nZVIren arteko efektu sinergikoa ikertzeko, doxiziklina antibiotikoaren hasierako hainbat kontzentraziotan. 25 mg L-1, 25 ° C eta 0,05 g kentzeko baldintzetan, nZVI puruaren adsortzio-kentze-tasa % 90ekoa izan zen, rGO/nZVI konposatuaren doxiziklinaren xurgapen-kentze-tasa % 94,6ra iritsi zen bitartean, nZVI eta rGO-k baieztatuz. . Adsortzio-prozesua sasi-bigarren ordenari dagokio eta ados dago Freundlich-en ereduarekin 31,61 mg g-1-ko adsortzio-ahalmen maximoarekin 25 °C-tan eta pH 7-an. DC-a kentzeko arrazoizko mekanismo bat proposatu da. Horrez gain, rGO/nZVI konposatuaren berrerabilgarritasuna % 60koa izan zen jarraian sei birsorkuntza-zikloren ondoren.
Ur eskasia eta kutsadura mehatxu larria dira gaur egun herrialde guztientzat. Azken urteotan, uraren kutsadura, batez ere antibiotikoen kutsadura, areagotu egin da COVID-19 pandemian ekoizpena eta kontsumoa areagotu delako1,2,3. Horregatik, ur zikinetan antibiotikoak ezabatzeko teknologia eraginkor bat garatzea premiazko lana da.
Tetraziklina taldeko antibiotiko erdi-sintetiko erresistenteetako bat doxiziklina (DC) da4,5. Jakinarazi dutenez, lurpeko eta gainazaleko uretako DC hondakinak ezin dira metabolizatu, %20-50 baino ez dira metabolizatzen eta gainerakoa ingurunera isurtzen dela, ingurumen eta osasun arazo larriak eraginez6.
Maila baxuetan DCarekiko esposizioak uretako mikroorganismo fotosintetikoak hil ditzake, mikrobioen aurkako bakterioen hedapena mehatxatu eta mikrobioen aurkako erresistentzia areagotu, beraz kutsatzaile hori hondakin-uretatik kendu behar da. Uretan DCaren degradazio naturala oso prozesu motela da. Fotolisia, biodegradazioa eta adsortzioa bezalako prozesu fisiko-kimikoak kontzentrazio baxuetan eta oso tasa baxuetan soilik degrada daitezke7,8. Hala ere, metodorik ekonomikoena, sinpleena, ingurumena errespetatzen duena, maneiatzeko errazena eta eraginkorrena adsortzioa da9,10.
Nano zero balentziako burdina (nZVI) oso material indartsua da, uretatik antibiotiko asko ken ditzakeena, besteak beste, metronidazol, diazepam, ciprofloxacin, chloramphenicol eta tetracycline. Gaitasun hori nZVIk dituen propietate harrigarriei zor zaie, hala nola, erreaktibotasun handia, azalera handia eta kanpoko lotura gune ugari11. Dena den, nZVI ur-medioetan agregatzeko joera du, van der Wells-en indarren eta propietate magnetiko handien ondorioz, eta horrek kutsatzaileak kentzeko eraginkortasuna murrizten du nZVI10,12-ren erreaktibitatea galarazten duten oxido-geruzak eratzen direlako. nZVI partikulen aglomerazioa murrizten da haien gainazala surfaktanteekin eta polimeroekin aldatuz edo konposite moduan beste nanomaterial batzuekin konbinatuz, ingurunean egonkortasuna hobetzeko ikuspegi bideragarria dela frogatu dena13,14.
Grafenoa bi dimentsioko karbono nanomaterial bat da, sp2-hibridatutako karbono atomoz osatua, abaraska-sare batean antolatuta. Azalera handia du, erresistentzia mekaniko garrantzitsua, jarduera elektrokatalitiko bikaina, eroankortasun termiko handia, elektroien mugikortasun azkarra eta bere gainazalean nanopartikula ez-organikoak eusteko material eramaile egokia. Metal nanopartikulen eta grafenoaren konbinazioak material bakoitzaren banakako onurak asko gaindi ditzake eta, bere propietate fisiko eta kimiko gorenengatik, nanopartikulen banaketa optimoa eskaintzen du uraren tratamendu eraginkorragorako15.
Landare-estraktuak grafeno oxido murriztuaren (rGO) eta nZVI-ren sintesian erabili ohi diren agente murrizteko kimiko kaltegarrien alternatibarik onena dira, eskuragarri, merkeak, urrats bakarrekoak, ingurumenarekiko seguruak direlako eta agente erreduktore gisa erabil daitezkeelako. flavonoideak eta konposatu fenolikoak bezala egonkortzaile gisa jarduten du. Hori dela eta, Atriplex halimus L. hosto-estraktua rGO/nZVI konpositeen sintesian konpontzeko eta ixteko agente gisa erabili zen ikerketa honetan. Amaranthaceae familiako Atriplex halimus nitrogenoa maite duen zuhaixka iraunkorra da, hedadura geografiko zabala duena16.
Eskura dagoen literaturaren arabera, Atriplex halimus (A. halimus) lehen aldiz rGO/nZVI konposatuak egiteko erabili zen sintesi metodo ekonomiko eta ingurumena errespetatzen duen moduan. Horrela, lan honen helburua lau atal ditu: (1) rGO/nZVI eta gurasoen nZVI konpositeen fitosintesia A. halimus uretako hosto-estraktua erabiliz, (2) konposite fitosintetizatuen karakterizazioa, fabrikazio arrakastatsua berresteko hainbat metodo erabiliz, (3). ) rGO eta nZVI-ren efektu sinergikoa aztertzea doxiziklina antibiotikoen kutsatzaile organikoak xurgatzean eta kentzean erreakzio-parametro ezberdinetan, adsortzio-prozesuaren baldintzak optimizatu, (3) prozesatzeko zikloaren ondoren etengabeko tratamendu ezberdinetan material konposatuak ikertu.
Doxiziklina klorhidratoa (DC, MM = 480,90, formula kimikoa C22H24N2O·HCl, 98%), burdin kloruro hexahidratoa (FeCl3.6H2O, 97%), Sigma-Aldrich-en (AEB) erositako grafito-hautsa. Sodio hidroxidoa (NaOH, % 97), etanola (C2H5OH, % 99,9) eta azido klorhidrikoa (HCl, % 37) Merck-en erosi ziren, AEB. NaCl, KCl, CaCl2, MnCl2 eta MgCl2 Tianjin Comio Chemical Reagent Co., Ltd-i erosi ziren. Erreaktibo guztiak garbitasun analitiko handikoak dira. Ur distilatu bikoitza erabili zen ur-disoluzio guztiak prestatzeko.
A. halimus-en ale adierazgarriak Niloko deltan eta Egiptoko kostalde mediterraneoko lurretako bere habitat naturaletik bildu dira. Landare-materiala nazioko eta nazioarteko aplikagarriak diren jarraibideen arabera bildu zen17. Manal Fawzi irakasleak Boulos18-ren arabera identifikatu ditu landare-aleak, eta Alexandriako Unibertsitateko Ingurumen Zientzien Sailak baimentzen du aztertutako landare-espezieen bilketa helburu zientifikoetarako. Lagin-bonuak Tanta Unibertsitateko Belartegian (TANE) gordetzen dira, bonoak zk. 14 122–14 127, metatutako materialetarako sarbidea ematen duen herbario publikoa. Horrez gain, hautsa edo zikinkeria kentzeko, moztu landarearen hostoak zati txikitan, 3 aldiz garbitu txorrota eta ur destilatuarekin eta, ondoren, lehortu 50 °C-tan. Landarea xehatu, 5 g hauts finaren 100 ml ur distilatutan murgildu eta 70 °C-tan irabiatu 20 minutuz extract bat lortzeko. Lortutako Bacillus nicotianae-ren laburpena Whatman iragazki-paperaren bidez iragazi zen eta hodi garbi eta esterilizatuetan gorde zen 4°C-tan gehiago erabiltzeko.
1. Irudian ikusten den bezala, GO grafito hautsez egin zen, aldatutako Hummers metodoaren bidez. 10 mg GO hauts 50 ml ur deionizatutan barreiatu ziren 30 minutuz sonikaziopean, eta gero 0,9 g FeCl3 eta 2,9 g NaAc nahastu ziren 60 minutuz. 20 ml atriplex hosto-estraktu gehitu ziren irabiatutako disoluzioari irabiatuz eta 80 °C-tan utzi 8 orduz. Lortutako esekidura beltza iragazi zen. Prestatutako nanokonposatuak etanolarekin eta ur bidistilarekin garbitu eta gero hutsean labean lehortu ziren 50 °C-tan 12 orduz.
rGO/nZVI eta nZVI konplexuen sintesi berdearen argazki eskematikoak eta digitalak eta kutsatutako uretatik DC antibiotikoak kentzea Atriplex halimus extract erabiliz.
Laburbilduz, 1. irudian ikusten den bezala, 0,05 M Fe3+ ioiak dituen burdin kloruro-disoluzio baten 10 ml gehitu ziren tantaka 60 minutuz hosto mingotsaren disoluzio baten 20 ml-tan beroketa eta nahasketa moderatuan, eta gero disoluzioa zentrifugatu zen. 14.000 rpm (Hermle , 15.000 rpm) 15 minutuz partikula beltzak emateko, gero 3 aldiz etanol eta ur destilatuarekin garbitu eta, ondoren, hutsean labean lehortu 60° C-tan gau osoan.
Landare-sintetizatutako rGO/nZVI eta nZVI konpositeak UV-ikuspegiko espektroskopia (T70/T80 serieko UV/Vis espektrofotometroak, PG Instruments Ltd, Erresuma Batua) 200-800 nm-ko eskaneaketa tartean ezaugarritu ziren. rGO/nZVI eta nZVI konpositeen topografia eta tamaina-banaketa aztertzeko, TEM espektroskopia (JOEL, JEM-2100F, Japonia, 200 kV-ko tentsio azeleratzailea) erabili da. Berreskuratze eta egonkortze prozesuaz arduratzen diren landare-estraktuetan parte har dezaketen talde funtzionalak ebaluatzeko, FT-IR espektroskopia egin da (JASCO espektrometroa 4000-600 cm-1 bitartekoa). Horrez gain, zeta potentzial analizatzaile bat (Zetasizer Nano ZS Malvern) erabili zen sintetizatutako nanomaterialen gainazaleko karga aztertzeko. Hauts-nanomaterialen X izpien difrakzioaren neurketarako, X izpien difraktometroa (X'PERT PRO, Herbehereak) erabili zen, korronte (40 mA), tentsio (45 kV) 2θ tartean funtzionatzen duena 20°-tik 80°-ra. ° eta CuKa1 erradiazioa (\(\lambda =\ ) 1,54056 Ao). X izpien dispertsio energetikoko espektrometroa (EDX) (JEOL JSM-IT100 eredua) Al K-α X izpi monokromatikoak biltzen direnean -10 eta 1350 eV bitarteko XPS-n, puntu-tamaina 400 μm K-ALPHA-n, konposizio elementala aztertzeaz arduratu zen. (Thermo Fisher Scientific, AEB) espektro osoaren transmisio-energia 200 eV-koa da eta espektro estua 50 eV-koa. Hauts-lagina lagin-euskarri baten gainean sakatzen da, huts-ganbera batean jartzen dena. C 1 s espektroa erreferentzia gisa erabili zen 284,58 eV-tan lotura-energia zehazteko.
Adsortzio-esperimentuak egin ziren sintetizatutako rGO/nZVI nanokonpositeek disoluzio urtsuetatik doxiziklina (DC) kentzeko duten eraginkortasuna probatzeko. Adsortzio-esperimentuak 25 ml-ko Erlenmeyer-eko matrazeetan egin ziren 200 rpm-ko astindu-abiaduran orbital astingailu batean (Stuart, Orbital Shaker/SSL1) 298 K-tan. DC stock-disoluzioa (1000 ppm) ur bidistilatuarekin diluituz. rGO/nSVI dosiak adsortzio-eraginkortasunean duen eragina ebaluatzeko, pisu ezberdinetako nanokonposatuak (0,01-0,07 g) DC disoluzio 20 ml gehitu ziren. Zinetika eta adsortzio isotermak aztertzeko, xurgatzailearen 0,05 g CD-ren disoluzio urtsu batean murgildu ziren hasierako kontzentrazioarekin (25-100 mg L–1). pH-ak DC-ren kentzean duen eragina pH-an (3-11) eta hasierako 50 mg L-1-ko kontzentrazioa 25 °C-tan aztertu zen. Doitu sistemaren pH-a HCl edo NaOH disoluzio kopuru txiki bat gehituz (Crison pH-metroa, pH-neurgailua, pH 25). Horrez gain, erreakzio-tenperaturak 25-55 °C bitarteko adsortzio-esperimentuetan duen eragina ikertu da. Indar ionikoaren eragina adsortzio-prozesuan NaCl-ren (0,01-4 mol L-1) hainbat kontzentrazio gehituz 50 mg L-1, pH 3 eta 7ko DC-ren hasierako kontzentrazio batean 25 °C eta 25 °C gehituz aztertu zen. 0,05 g-ko xurgatzaile-dosia. Adsorbitu gabeko DCren adsortzioa UV-Vis espektrofotometro bikoitz baten bidez neurtu zen (T70/T80 seriea, PG Instruments Ltd, Erresuma Batua) 1,0 cm-ko luzera duten kuartzozko kubetekin hornituta, 270 eta 350 nm-ko uhin-luzera maximoetan (λmax). DC antibiotikoen kentze portzentajea (% R; 1. ekuazioa) eta DC, qt, eq. adsortzio kopurua. 2 (mg/g) honako ekuazio hau erabiliz neurtu dira.
non %R DC kentzeko ahalmena (%) den, Co hasierako DC kontzentrazioa 0 denboran eta C DC kontzentrazioa t denboran, hurrenez hurren (mg L-1).
non qe xurgatzailearen masa-unitateko adsorbatuaren DC kantitatea den (mg g-1), Co eta Ce kontzentrazioak diren denbora zeroan eta orekan, hurrenez hurren (mg l-1), V disoluzioaren bolumena da (l) , eta m adsortzio-masaren erreaktiboa da (g).
SEM irudiek (2A-C irudiak) rGO/nZVI konpositearen morfologia lamelarra erakusten dute bere gainazalean uniformeki sakabanatuta dauden burdin-nanopartikula esferikoak, nZVI NP-ak rGO gainazalean ondo lotzea adierazten duena. Horrez gain, rGO hostoan zimur batzuk daude, A. halimus GO zaharberritzearekin batera oxigenoa duten taldeen kentzea baieztatzen dutenak. Zimur handi hauek burdinazko NPak kargatzeko gune gisa jokatzen dute. nZVI irudiek (2D-F irudiak) erakutsi zuten burdina esferikoko NPak oso sakabanatuta zeudela eta ez zirela agregatu, landare-estraktuaren osagai botanikoen estaldura-izaera dela eta. Partikulen tamaina 15-26 nm artean aldatu zen. Hala ere, eskualde batzuek morfologia mesoporosoa dute, puztu eta barrunbeen egiturarekin, eta horrek nZVIren adsortzio-ahalmen eraginkor handia eman dezake, DC molekulak nZVIren gainazalean harrapatzeko aukera handitu dezaketelako. nZVI-ren sintesirako Rosa Damascus extracta erabili zenean, lortutako NP-ak ez homogeneoak ziren, hutsuneak eta forma ezberdinekin, eta horrek Cr(VI) adsortziorako eraginkortasuna murriztu zuen eta erreakzio-denbora handitu 23 . Emaitzak bat datoz haritz eta masundo hostoetatik sintetizatutako nZVIrekin, aglomerazio nabaririk gabeko nanometriko tamaina ezberdineko nanopartikula esferikoak batez ere.
rGO/nZVI (AC), nZVI (D, E) konpositeen eta nZVI/rGO (G) eta nZVI (H) konpositeen EDX ereduen SEM irudiak.
Landare-sintetizatutako rGO/nZVI eta nZVI konpositeen oinarrizko konposizioa EDX erabiliz aztertu da (2G, H. irudia). Ikerketek erakusten dutenez, nZVI karbonoz (%38,29 masaz), oxigenoz (%47,41 masaz) eta burdinez (%11,84 masaz) osatuta dago, baina landare-estraktuetatik lor daitezkeen fosforo24 bezalako beste elementu batzuk ere badirela. Horrez gain, karbono- eta oxigeno-portzentaje handia landare-estraktuetako fitokimikoen presentziari zor zaio lur azpiko nZVI laginetan. Elementu hauek uniformeki banatuta daude rGOn baina proportzio ezberdinetan: C (% 39,16 pisua), O (% 46,98 pisua eta Fe (% 10,99 pisua), EDX rGO/nZVI-k beste elementu batzuen presentzia ere erakusten du, hala nola S, zeinak. landare-estraktuekin lotu daitezke, erabiltzen dira. A. halimus erabiliz rGO/nZVI konpositean egungo C:O erlazioa eta burdin-edukia askoz hobea da eukalipto hosto-estraktua erabiltzea baino, C (% 23,44 pisua), O (% 68,29 pisua) konposizioa ezaugarritzen baitu. eta Fe (%8,27 pisua). wt % 25. Nataša et al., 2022-ek haritz eta masundo hostoetatik sintetizatutako nZVI-ren antzeko konposizio elemental baten berri eman zuten eta berretsi zuten hosto-estraktuan dauden polifenol-taldeak eta beste molekulak murrizketa-prozesuaren arduradunak direla.
Landareetan sintetizatutako nZVI-ren morfologia (S2A,B irudia) esferikoa eta partzialki irregularra zen, batez beste 23,09 ± 3,54 nm-ko partikula-tamaina zuen, hala ere kate-agregatuak ikusi ziren van der Waals-en indarren eta ferromagnetismoaren ondorioz. Batez ere partikula pikordun eta esferikoen forma hau bat dator SEM emaitzekin. Antzeko behaketa bat aurkitu zuten Abdelfatah et al. 2021ean nZVI11-ren sintesian karino-hosto-estraktua erabili zenean. Ruelas tuberosa hosto-estraktu nZVIn agente erreduktore gisa erabiltzen diren NPek ere forma esferikoa dute 20 eta 40 nm-ko diametroa duena26.
rGO/nZVI konposatu hibridoen TEM irudiek (S2C-D irudia) erakutsi zuten rGO plano basal bat dela, tolestura eta zimurrak marjinalak dituena, nZVI NPentzako karga-gune anitz eskaintzen dituena; morfologia lamelar honek rGOren fabrikazio arrakastatsua ere baieztatzen du. Horrez gain, nZVI NP-ek 5,32 eta 27 nm-ko partikulen tamaina duten forma esferikoa dute eta rGO geruzan txertatuta daude sakabanaketa ia uniforme batekin. Fe NPs/rGO sintetizatzeko eukalipto hostoaren erauzketa erabili zen; TEM emaitzek ere baieztatu zuten rGO geruzan zimurrak Fe NP-en sakabanaketa hobetu zutela Fe NP hutsak baino gehiago eta konpositeen erreaktibotasuna areagotu zutela. Antzeko emaitzak lortu zituzten Bagheri et al. 28 konposatua ultrasoinu-teknikak erabiliz fabrikatu zenean, 17,70 nm-ko batez besteko burdinazko nanopartikulen tamaina zuten.
A. halimus, nZVI, GO, rGO eta rGO/nZVI konpositeen FTIR espektroak irudietan ageri dira. 3A. A. halimus-en hostoetan gainazaleko talde funtzionalen presentzia 3336 cm-1ean agertzen da, hau da, polifenoloei dagokiena, eta 1244 cm-1, hau da, proteinak sortutako karbonilo taldeei dagokiena. Beste talde batzuk ere ikusi dira: 2918 cm-1-ko alkanoak, 1647 cm-1-ko alkenoak eta 1030 cm-1-ko CO-O-CO luzapenak, zigilatzeko agente gisa jarduten duten eta berreskuratzearen arduradun diren landare-osagaien presentzia iradokiz. Fe2+ tik Fe0ra eta GO rGO29ra. Oro har, nZVI espektroek azukre mingotsen xurgapen gailur berdinak erakusten dituzte, baina posizio apur bat aldatuta. Banda bizi bat agertzen da 3244 cm-1-an OH luzatze-bibrazioekin (fenolekin) lotuta, 1615eko gailurra C=C-ri dagokio, eta 1546 eta 1011 cm-1-ko bandak C=O luzatzearen ondorioz sortzen dira (polifenolak eta flavonoideak) , amina aromatikoen eta amina alifatikoen CN -taldeak ere ikusi ziren 1310 cm-1 eta 1190 cm-1-an, hurrenez hurren13. GO-ren FTIR espektroak intentsitate handiko oxigenoa duten talde askoren presentzia erakusten du, besteak beste, alkoxi (CO) luzatze-banda 1041 cm-1-an, epoxi (CO) luzatze-banda 1291 cm-1, C=O tartea. 1619 cm-1-ko C=C luzatze-bibrazio-banda bat, 1708 cm-1-ko banda bat eta OH taldeko luzatze-bibrazioen banda zabala 3384 cm-1-an agertu ziren, eta hori arrakastaz oxidatzen duen Hummers metodo hobetuarekin baieztatzen da. grafitoaren prozesua. rGO eta rGO/nZVI konposatuak GO espektroekin alderatzean, oxigenoa duten talde batzuen intentsitatea nabarmen murrizten da, hala nola OH 3270 cm-1-an, eta beste batzuk, adibidez, C=O 1729 cm-1-an, guztiz murrizten dira. murriztua. desagertu zen, A. halimus extractaren bidez GO-n oxigenoa duten talde funtzionalak arrakastaz kentzea adieraziz. rGOren gailur ezaugarri zorrotz berriak C=C tentsioan ikusten dira 1560 eta 1405 cm-1 inguruan, eta horrek GO rGO-ra murriztea baieztatzen du. 1043 eta 1015 cm-1 eta 982 eta 918 cm-1 arteko aldaketak ikusi ziren, beharbada landare-materiala sartzeagatik31,32. Weng et al., 2018k GO-n oxigenatutako talde funtzionalen murrizketa nabarmena ere ikusi zuten, bioerredukzio bidez rGOren eraketa arrakastatsua dela baieztatuz, izan ere, eukalipto hostoen extractek, burdina grafeno oxido murriztuaren konposatuak sintetizatzeko erabili zirenez, landare-osagaiaren FTIR espektro hurbilagoak erakutsi zituzten. talde funtzionalak. 33 .
A. Galioaren FTIR espektroa, nZVI, rGO, GO, rGO/nZVI konposatua (A). rGO, GO, nZVI eta rGO/nZVI (B) erradiografia-konposatuak.
rGO/nZVI eta nZVI konpositeen eraketa X izpien difrakzio-ereduen bidez baieztatu zen neurri handi batean (3B. irudia). Intentsitate handiko Fe0 gailurra 2Ɵ 44,5°-tan ikusi zen, (110) indizeari dagokiona (JCPDS 06-0696 zk.)11. (311) planoko 35,1°-ko beste gailur bat Fe3O4 magnetitari egozten zaio, 63,2° (440) planoko Miller indizearekin lotu daiteke ϒ-FeOOH (JCPDS zk. 17-0536)34 egoteagatik. GO-ren X izpien ereduak gailur zorrotz bat erakusten du 2Ɵ 10,3°-tan eta beste gailur bat 21,1°-tan, grafitoaren erabateko esfoliazioa adierazten du eta GO35-ren gainazalean oxigenoa duten taldeen presentzia nabarmentzen du. rGO eta rGO/nZVI-ren eredu konposatuek GO gailur bereizgarrien desagerpena eta rGO gailur zabalen eraketa 2Ɵ 22,17 eta 24,7°-tan erregistratu zuten rGO eta rGO/nZVI konposatuetarako, hurrenez hurren, landare-estraktuek GO-ren berreskurapen arrakastatsua baieztatu zutenak. Hala ere, rGO/nZVI eredu konposatuan, Fe0 (110) eta bcc Fe0 (200) sareko planoarekin lotutako gailur gehigarriak 44,9\(^\circ\) eta 65,22\(^\circ\) ikusi ziren, hurrenez hurren. .
Zeta potentziala partikula baten gainazalean atxikitako geruza ioniko baten eta material baten propietate elektrostatikoak zehazten dituen eta bere egonkortasuna neurtzen duen disoluzio urtsu baten arteko potentziala da37. Landare-sintetizatutako nZVI, GO eta rGO/nZVI konpositeen zeta potentzialaren analisiak egonkortasuna erakutsi zuen gainazalean -20,8, -22 eta -27,4 mV-ko karga negatiboen presentziagatik, hurrenez hurren, S1A irudian erakusten den moduan. C. . Emaitza horiek bat datoz -25 mV-tik beherako potentzial zeta-balioak dituzten partikulak dituzten soluzioek, oro har, egonkortasun-maila handia erakusten dutela aipatzen duten hainbat txostenekin, partikula horien arteko aldaratze elektrostatikoa dela eta. rGO eta nZVI konbinazioari esker, konposatuak karga negatibo gehiago eskuratzen ditu eta, beraz, GO edo nZVI bakarrik baino egonkortasun handiagoa du. Hori dela eta, aldaratze elektrostatikoaren fenomenoak rGO/nZVI39 konposite egonkorrak sortzea ekarriko du. GO-ren gainazal negatiboak aglomeraziorik gabeko ur-medio batean uniformeki barreiatzea ahalbidetzen du, eta horrek nZVIrekin elkarreragiteko baldintza egokiak sortzen ditu. Karga negatiboa meloi mingotsa-estraktuan talde funtzional ezberdinen presentziarekin lotu daiteke, eta horrek GO eta burdinaren aitzindarien eta landare-estraktuaren arteko elkarrekintza berresten du rGO eta nZVI, hurrenez hurren, eta rGO/nZVI konplexua sortzeko. Landare-konposatu hauek estaltzeko agente gisa ere jardun dezakete, ondorioz nanopartikulen agregazioa ekiditen baitute eta, horrela, egonkortasuna areagotzen baitute40.
nZVI eta rGO/nZVI konpositeen konposizio elementala eta balentzia-egoerak XPS bidez zehaztu ziren (4. irudia). XPS azterketa orokorrak erakutsi zuen rGO/nZVI konposatua C, O eta Fe elementuez osatuta dagoela batez ere, EDS mapearekin bat datorrena (4F-H irudia). C1s espektroak 284,59 eV, 286,21 eV eta 288,21 eV-ko hiru gailur ditu, CC, CO eta C=O adierazten dutenak, hurrenez hurren. O1s espektroa hiru gailurretan banatu zen, 531,17 eV, 532,97 eV eta 535,45 eV barne, O=CO, CO eta NO taldeei esleitu zitzaizkien, hurrenez hurren. Hala ere, 710,43, 714,57 eta 724,79 eV-ko gailurrek Fe 2p3/2, Fe+3 eta Fe p1/2 aipatzen dituzte, hurrenez hurren. nZVIren XPS espektroek (4C-E irudia) C, O eta Fe elementuen gailurrak erakutsi zituzten. 284,77, 286,25 eta 287,62 eV-ko gailurrek burdin-karbono aleazioen presentzia baieztatzen dute, hurrenez hurren CC, C-OH eta CO-ri erreferentzia egiten dietelako. O1s espektroa C–O/burdina karbonatoa (531,19 eV), hidroxilo erradikala (532,4 eV) eta O–C=O (533,47 eV) hiru gailurrei dagokie. 719,6ko gailurra Fe0-ri egozten zaio, FeOOH-k 717,3 eta 723,7 eV-ko gailurrak erakusten dituen bitartean, gainera, 725,8 eV-ko gailurrak Fe2O342,43-ren presentzia adierazten du.
nZVI eta rGO/nZVI konpositeen XPS azterketak, hurrenez hurren (A, B). nZVI C1s (C), Fe2p (D) eta O1s (E) eta rGO/nZVI C1s (F), Fe2p (G), O1s (H) konposatuen espektro osoa.
N2 adsortzio/dessortzio isotermak (5A, B irudiak) nZVI eta rGO/nZVI konposatuak II motakoak direla erakusten du. Horrez gain, nZVIren azalera espezifikoa (SBET) 47,4549tik 152,52 m2/g-ra igo zen rGOrekin itsutu ondoren. Emaitza hau rGO itsutzearen ondoren nZVIren propietate magnetikoen jaitsierarekin azal daiteke, horrela partikulen agregazioa murriztuz eta konpositeen azalera handituz. Gainera, 5C irudian ikusten den bezala, rGO/nZVI konposatuaren poro-bolumena (8,94 nm) jatorrizko nZVIarena (2,873 nm) handiagoa da. Emaitza hau bat dator El-Monaem et al. 45 .
rGO/nZVI konpositeen eta jatorrizko nZVIren artean DC kentzeko adsortzio-gaitasuna ebaluatzeko hasierako kontzentrazio-igoeraren arabera, konparaketa bat egin da adsorbatzaile bakoitzaren dosi konstante bat (0,05 g) DCri hasierako hainbat kontzentraziotan gehituz. Ikertutako irtenbidea [25]. –100 mg l–1] 25°C-tan. Emaitzek erakutsi zuten rGO/nZVI konposatuaren kentze-eraginkortasuna (% 94,6) jatorrizko nZVIarena baino handiagoa zela (% 90) kontzentrazio baxuagoan (25 mg L-1). Hala ere, hasierako kontzentrazioa 100 mg L-1era igo zenean, rGO/nZVI eta gurasoen nZVI-ren kentze-eraginkortasuna % 70 eta % 65era jaitsi zen, hurrenez hurren (6A irudia), eta hori gune aktibo gutxiago eta degradazioa izan daiteke. nZVI partikulak. Aitzitik, rGO/nZVI-k DC kentzeko eraginkortasun handiagoa erakutsi zuen, rGO eta nZVIren arteko efektu sinergiko baten ondorioz izan daitekeena, zeinetan adsortziorako dauden gune aktibo egonkorrak askoz handiagoak diren, eta rGO/nZVIren kasuan, gehiago. DC osorik nZVI baino adsorbatu daiteke. Horrez gain, irud. 6B-k erakusten du rGO/nZVI eta nZVI konposatuen adsortzio-ahalmena 9,4 mg/g-tik 30 mg/g eta 9 mg/g-ra igo zela, hurrenez hurren, hasierako kontzentrazioa 25-100 mg/L-tik gora egin zuelarik. -1,1 eta 28,73 mg g-1. Hori dela eta, DC kentzeko tasa korrelazio negatiboa izan zen hasierako DC kontzentrazioarekin, hau da, adsorbatzaile bakoitzak DC disoluzioan xurgatzeko eta kentzeko onartzen dituen erreakzio zentro kopuru mugatuagatik. Beraz, emaitza horietatik ondoriozta daiteke rGO/nZVI konpositeek xurgapen eta murrizketa eraginkortasun handiagoa dutela, eta rGO/nZVIren konposizioan rGO/nZVI-ren konposizioan adsorbatzaile eta material garraiatzaile gisa erabil daiteke.
rGO/nZVI eta nZVI konposatuaren kentze-eraginkortasuna eta DC adsortzio-ahalmena (A, B) [Co = 25 mg l-1-100 mg l-1, T = 25 °C, dosia = 0,05 g] izan ziren. rGO/nZVI konpositeetan (C) adsortzio ahalmenari eta DC kentze-eraginkortasunari buruz [Co = 50 mg L–1, pH = 3-11, T = 25 °C, dosia = 0,05 g].
Disoluzioaren pH-a faktore kritikoa da adsortzio-prozesuen azterketan, adsorbatzailearen ionizazio-, espeziazio- eta ionizazio-mailan eragiten baitu. Esperimentua 25 °C-tan egin zen xurgatzaile-dosi konstante batekin (0,05 g) eta hasierako 50 mg L-1-ko kontzentrazioarekin pH tartean (3-11). Literaturaren berrikuspen baten arabera46, DC molekula anfifilo bat da, hainbat talde funtzional ionizagarri dituena (fenolak, amino taldeak, alkoholak) pH maila ezberdinetan. Ondorioz, DCren funtzio desberdinak eta rGO/nZVI konposatuaren gainazalean erlazionatutako egiturek elektrostatikoki elkarreragin dezakete eta katioi, zwitterion eta anioi gisa egon daitezke, DC molekula kationiko gisa (DCH3+) existitzen da pH < 3,3-n, zwitterionikoa (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 eta anionikoa (DCH− edo DC2−) PH 7,7an. Ondorioz, DCren funtzio desberdinak eta rGO/nZVI konposatuaren gainazalean erlazionatutako egiturek elektrostatikoki elkarreragin dezakete eta katioi, zwitterion eta anioi gisa egon daitezke, DC molekula kationiko gisa (DCH3+) existitzen da pH < 3,3-n, zwitterionikoa (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 eta anionikoa (DCH- edo DC2-) PH 7,7an. В результате различные функции дк с связанных с связанных с связанных с стрхности композита RGO / NZVI могут взаимодействовать электр остатически и могут существовать в в в виде виде катионов и молекула дк существует в виде катиона (dch3 +) при р Н <3,3, цвитер- ионный (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 eta анионный (DCH- или DC2-) при pH 7,7. Ondorioz, rGO/nZVI konpositearen gainazaleko DCren eta erlazionatutako egituren hainbat funtzio elektrostatikoki elkarreragin dezakete eta katioi, zwitterioi eta anioi moduan egon daitezke; DC molekula katioi gisa (DCH3+) existitzen da pH < 3,3an; ionikoa (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 eta anionikoa (DCH- edo DC2-) 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发生静电相件静电相件静电的相关结构离子、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 和 可能 复合并 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 形式阳离子 (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 и структур на поверхности композита RGO / NZVI Могут Вступать в электростатич еские взаимодействия и существовать виде катиовов, цвитер-ионов и анионов, eta молекулы дк являются катионными (дцг3 +) при Рн <3,3. Hori dela eta, rGO/nZVI konpositearen gainazaleko DC eta erlazionatutako egituren hainbat funtzio interakzio elektrostatikoetan sar daitezke eta katioi, zwitterioi eta anioi moduan existitzen dira, DC molekulak kationikoak dira (DCH3+) pH < 3,3an. Он существует виде цвиттер-иона (DCH20) при 3,3 < pH < 7,7 eta аниона (DCH- или DC2-) при pH 7,7. Zwitterion (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 eta anioi bat (DCH- edo DC2-) pH 7,7 gisa existitzen da.PH-a 3tik 7ra igo zenean, DC kentzearen adsortzio-ahalmena eta eraginkortasuna 11,2 mg/g (% 56) izatetik 17 mg/g (% 85) izatera pasa ziren (6C. irudia). Hala ere, pH-a 9 eta 11ra igo zenez, xurgatzeko ahalmena eta kentzeko eraginkortasuna zertxobait gutxitu ziren, 10,6 mg/g (% 53) izatetik 6 mg/g (% 30) izatera, hurrenez hurren. PH-a 3tik 7ra igo zenez, DCak zwitterioi moduan existitzen ziren batez ere, eta horrek ia elektrostatikoki erakarri edo uxatzen zituen rGO/nZVI konpositeekin, batez ere interakzio elektrostatikoz. PH-a 8,2tik gora igo zenez, adsorbatzailearen gainazala negatiboki kargatuta zegoen, beraz, adsortzio-ahalmena txikitu eta txikitu egin zen negatiboki kargatutako doxiziklinaren eta adsorbatzailearen gainazalaren arteko aldaratze elektrostatikoa dela eta. Joera horrek iradokitzen du rGO/nZVI konpositeetan DC adsortzioa pH-aren menpekoa dela oso, eta emaitzek ere adierazten dute rGO/nZVI konposatuak xurgatzaile gisa egokiak direla baldintza azido eta neutroetan.
Tenperaturak DC-ren disoluzio urtsu baten adsortzioan duen eragina (25-55 °C-tan) egin zen. 7A irudiak DC antibiotikoen kentze-eraginkortasunean duen eragina erakusten du rGO/nZVIn, argi dago kentzeko ahalmena eta adsortzio ahalmena % 83,44 eta 13,9 mg/g-tik % 47 eta 7,83 mg/g-ra igo direla. , hurrenez hurren. Jaitsiera esanguratsu hori DC ioien energia termikoaren gehikuntzaren ondorioz izan daiteke, eta horrek desortzioa dakar47.
Tenperaturaren eragina kentzeko eraginkortasunean eta CDaren adsortzio-ahalmenean rGO/nZVI konposatuetan (A) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, dosia = 0,05 g], xurgatzaile-dosia kentzeko eraginkortasunean eta kentzeko eraginkortasunean CDaren eragina. Hasierako kontzentrazioa rGO/nSVI konpositean DC kentzearen adsortzio-ahalmenaren eta eraginkortasunaren gainean (B) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C] (C, D) [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, dosia = 0,05 g].
rGO/nZVI xurgatzaile konposatuaren dosia 0,01 g-tik 0,07 g-ra handitzeak kentze-eraginkortasunean eta adsortzio-ahalmenean erakusten du. 7B. Xurgatzailearen dosia handitzeak adsortzio-ahalmena 33,43 mg/g-tik 6,74 mg/g-ra jaitsi zuen. Hala ere, xurgatzaile-dosia 0,01 g-tik 0,07 g-ra igoz gero, kentze-eraginkortasuna % 66,8tik % 96ra igotzen da, eta, horren arabera, nanokonpositeen gainazaleko zentro aktiboen kopurua handitzearekin lotu daiteke.
Hasierako kontzentrazioen eragina adsortzio-ahalmenean eta kentze-eraginkortasunean [25-100 mg L-1, 25 °C, pH 7, dosia 0,05 g] aztertu da. Hasierako kontzentrazioa 25 mg L-1etik 100 mg L-1era igo zenean, rGO/nZVI konposatuaren kentze-portzentajea %94,6tik %65era jaitsi zen (7C. irudia), ziurrenik nahi den aktiborik ez zegoelako. guneak. . DC49 kontzentrazio handiak xurgatzen ditu. Bestalde, hasierako kontzentrazioa handitu ahala, adsortzio-ahalmena ere handitu egin zen 9,4 mg/g-tik 30 mg/g-ra, oreka lortu arte (7D. irudia). Erreakzio saihestezin hau rGO/nZVI konpositearen 50 gainazalera iristeko DC ioi-masa transferitzeko erresistentzia baino hasierako DC kontzentrazio handiagoa duen indarraren gehikuntzaren ondorioz gertatzen da.
Kontaktu-denbora eta ikerketa zinetikoek adsortzioaren oreka-denbora ulertzea dute helburu. Lehenik eta behin, ukipen-denboraren lehen 40 minutuetan xurgatutako DC kopurua denbora osoan zehar xurgatutako kopuru osoaren erdia izan zen gutxi gorabehera (100 minutu). Disoluzioan dauden DC molekulek talka egiten duten bitartean rGO/nZVI konpositearen gainazalera azkar migratzen dute eta ondorioz, adsortzio garrantzitsua da. 40 minuturen buruan, DC adsortzioa pixkanaka eta poliki-poliki handitu zen 60 minuturen buruan oreka lortu arte (7D. irudia). Lehen 40 minutuetan zentzuzko kantitate bat xurgatzen denez, DC molekulek talka gutxiago izango dira eta gune aktibo gutxiago egongo dira eskuragarri adsorbitu gabeko molekulek. Beraz, adsortzio-tasa murriztu daiteke51.
Adsortzio-zinetika hobeto ulertzeko, lehen ordenako sasi (8A. irudia), bigarren ordenako sasi (8B. irudia) eta Elovich (8C. irudia) eredu zinetikoko lerro grafikoak erabili ziren. Azterketa zinetikoetatik lortutako parametroetatik (S1 taula), argi geratzen da pseudosegundoaren eredua dela adsortzio zinetika deskribatzeko eredurik onena, non R2 balioa beste bi ereduetan baino altuagoa den. Kalkulatutako adsortzio ahalmenen artean ere antzekotasun bat dago (qe, cal). Sasi-bigarren ordena eta balio esperimentalak (qe, exp.) Sasi-bigarren ordena beste eredu batzuk baino eredu hobea dela frogatzen dute. 1. taulan erakusten den bezala, α (hasierako adsortzio-tasa) eta β-ren balioek (desortzio-konstantea) adsortzio-tasa desortzio-tasa baino handiagoa dela baieztatzen dute, DC rGO/nZVI52 konpositean modu eraginkorrean xurgatzeko joera duela adierazten du. .
Sasibigarren ordenako (A), sasi-lehen ordenako (B) eta Elovich (C) adsortzio zinetiko linealaren grafikoak [Co = 25–100 mg l–1, pH = 7, T = 25 °C, dosia = 0,05 g ].
Adsortzio-isotermei buruzko azterketek adsorbatzailearen (RGO/nRVI konposatua) adsorbatuaren (RGO/nRVI konposatua) adsorbatu-ahalmena zehazten laguntzen dute hainbat adsorbato-kontzentraziotan (DC) eta sistema-tenperaturatan. Adsortzio-ahalmen maximoa Langmuir isotermaren bidez kalkulatu da, zeinak adsortzioa homogeneoa zela adierazten zuen eta adsorbatzailearen gainazalean adsorbato monogeruza bat eratzen zuela haien arteko elkarrekintzarik gabe53. Oso erabiliak diren beste bi eredu isoterma Freundlich eta Temkin ereduak dira. Freundlich eredua adsortzio-ahalmena kalkulatzeko erabiltzen ez den arren, adsortzio-prozesu heterogeneoa ulertzen laguntzen du eta adsorbatzailean hutsuneak energia desberdinak dituztela, Temkin ereduak, berriz, adsortzioaren propietate fisiko eta kimikoak ulertzen laguntzen du54.
9A-C irudiek Langmuir, Freindlich eta Temkin ereduen lerro grafikoak erakusten dituzte, hurrenez hurren. Freundlich (9A. Irudia) eta Langmuir (9B. Irudia) lerro grafikoetatik kalkulatutako R2 balioek eta 2. Taulan aurkeztutakoek erakusten dute rGO/nZVI konpositean DC adsortzioak Freundlich (0.996) eta Langmuir (0.988) isotermari jarraitzen duela. ereduak eta Temkin (0,985). Adsortzio-ahalmen maximoa (qmax), Langmuir isotermaren eredua erabiliz kalkulatua, 31,61 mg g-1 izan zen. Gainera, dimentsiorik gabeko bereizketa-faktorearen (RL) balio kalkulatua 0 eta 1 artekoa da (0,097), adsortzio-prozesu aldekoa dela adieraziz. Bestela, kalkulatutako Freundlich-en konstanteak (n = 2,756) xurgapen prozesu honen lehentasuna adierazten du. Temkin isotermaren eredu linealaren arabera (9C. irudia), rGO/nZVI konpositean DCren adsortzioa adsortzio prozesu fisikoa da, b ˂ 82 kJ mol-1 (0,408)55 baita. Adsortzio fisikoa normalean van der Waals-en indar ahulen bidez bitartekoa bada ere, rGO/nZVI konpositeetan korronte zuzeneko adsortzioak adsortzio-energia baxuak behar ditu [56, 57].
Freundlich (A), Langmuir (B) eta Temkin (C) adsortzio-isoterma linealak [Co = 25-100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, dosia = 0,05 g]. Van't Hoff-en ekuazioaren grafikoa rGO/nZVI konpositeek (D) adsortziorako DC [Co = 25-100 mg l-1, pH = 7, T = 25-55 °C eta dosia = 0,05 g].
Erreakzio-tenperatura-aldaketak rGO/nZVI konpositeetatik DC kentzean duen eragina ebaluatzeko, entropia-aldaketa (ΔS), entalpia-aldaketa (ΔH) eta energia askearen aldaketa (ΔG) bezalako parametro termodinamikoak kalkulatu ziren ekuazioetatik. 3 eta 458.
non \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) – oreka termodinamikoko konstantea, Ce eta CAe – rGO disoluzioan, hurrenez hurren /nZVI DC kontzentrazioak gainazaleko orekan. R eta RT gas-konstantea eta adsortzio-tenperatura dira, hurrenez hurren. Ln Ke 1/T-ren aurka irudikatzeak zuzen bat ematen du (9D. irud.) eta bertatik ∆S eta ∆H zehaztu daitezke.
ΔH balio negatiboak prozesua exotermikoa dela adierazten du. Bestalde, ΔH balioa adsortzio prozesu fisikoaren barruan dago. 3. taulako ΔG balio negatiboek adsortzioa posible eta espontaneoa dela adierazten dute. ΔS-ren balio negatiboek likido-interfazean molekula xurgatzaileen ordena handia adierazten dute (3. taula).
4. taulak rGO/nZVI konposatua aurreko ikerketetan jakinarazitako beste xurgatzaile batzuekin alderatzen du. Argi dago VGO/nCVI konposatuak adsortzio gaitasun handia duela eta DC antibiotikoak uretatik kentzeko material itxaropentsua izan daitekeela. Horrez gain, rGO/nZVI konpositeen adsortzioa prozesu azkarra da, 60 minutuko orekatze-denbora duena. rGO/nZVI konpositeen adsortzio-propietate bikainak rGO eta nZVI-ren efektu sinergikoarekin azal daitezke.
10A, B irudiek rGO/nZVI eta nZVI konplexuek DC antibiotikoak kentzeko mekanismo arrazionala erakusten dute. pH-ak DC adsortzioaren eraginkortasunean duen eraginari buruzko esperimentuen emaitzen arabera, pH-a 3tik 7ra igoz, rGO/nZVI konpositean DC adsortzioa ez zen interakzio elektrostatikoen bidez kontrolatzen, zwitterion gisa jokatzen baitzuen; beraz, pH-aren balioaren aldaketak ez zuen xurgatze-prozesuan eraginik izan. Ondoren, adsortzio-mekanismoa elkarrekintza ez-elektrostatikoen bidez kontrola daiteke, hala nola hidrogeno-lotura, efektu hidrofobikoak eta π-π pilaketa-elkarrekintzak rGO/nZVI konposatuaren eta DC66-ren artean. Jakina da geruzetako grafenoaren gainazaleko adsorbato aromatikoen mekanismoa π–π pilaketa-interakzioen bidez azaldu dela indar eragile nagusi gisa. Konposatua grafenoaren antzeko geruzazko materiala da, 233 nm-ko xurgapen maximoa duena, π-π* trantsizioaren ondorioz. DC adsorbatoaren egitura molekularrean lau eraztun aromatikoren presentzian oinarrituta, DC aromatikoaren (π-elektroi-hartzailea) eta π-elektroietan aberatsa den eskualdearen artean π-π-pilaketa elkarrekintza mekanismo bat dagoela planteatu genuen. RGO gainazala. /nZVI konposatuak. Horrez gain, irudian ikusten den bezala. 10B, FTIR azterketak egin ziren rGO/nZVI konpositeek DCrekin duten elkarrekintza molekularra aztertzeko, eta rGO/nZVI konpositeen FTIR espektroak DC adsortzio ondoren erakusten dira 10B irudian. 10b. 2111 cm-1-an gailur berri bat ikusten da, C=C loturaren esparru-bibrazioari dagokiona, 67 rGO/nZVI-ren gainazalean dagozkien talde funtzional organikoen presentzia adierazten duena. Beste gailur batzuk 1561etik 1548 cm-1era eta 1399tik 1360 cm-1era aldatzen dira, eta horrek baieztatzen du, halaber, π-π elkarrekintzek zeresan handia dutela grafenoaren eta kutsatzaile organikoen adsortzioan68,69. DC adsorbitu ondoren, oxigenoa duten talde batzuen intentsitatea, hala nola OH, 3270 cm-1era jaitsi zen, eta horrek iradokitzen du hidrogeno-lotura adsortzio-mekanismoetako bat dela. Horrela, emaitzetan oinarrituta, rGO/nZVI konpositean DC adsortzioa batez ere π-π pilaketa-elkarrekin eta H-loturen ondorioz gertatzen da.
DC antibiotikoak rGO/nZVI eta nZVI konplexuen bidez xurgatzeko mekanismo arrazionala (A). DCren FTIR adsortzio-espektroak rGO/nZVI eta nZVI-n (B).
nZVI-ren xurgapen-banden intentsitatea 3244, 1615, 1546 eta 1011 cm-1-tan handitu egin zen nZVI-n DC adsortzioaren ondoren (10B. irudia) nZVIrekin alderatuta, azido karboxilikoaren talde funtzional posibleekin elkarrekintzarekin erlazionatuta egon beharko litzatekeena. O taldeak DCn. Hala ere, behatutako banda guztietan transmisio-portzentaje baxuago honek ez du aldaketa nabarmenik adierazten adsorbatzaile fitosintetikoaren (nZVI) adsortzio-eraginkortasunean, adsortzio-prozesuaren aurretik nZVIrekin alderatuta. nZVI71-rekin DC kentzeko ikerketa batzuen arabera, nZVIk H2Orekin erreakzionatzen duenean, elektroiak askatzen dira eta, ondoren, H+ erabiltzen da hidrogeno aktibo oso erreduzgarria sortzeko. Azkenik, konposatu katioiko batzuek hidrogeno aktiboaren elektroiak onartzen dituzte, eta -C=N eta -C=C- sortzen dira, eta hori bentzeno-eraztunaren zatiketari dagokio.
Argitalpenaren ordua: 2022-11-14