Nature.com වෙත පිවිසීම ගැන ඔබට ස්තුතියි. ඔබ භාවිතා කරන බ්‍රවුසර අනුවාදයට සීමිත CSS සහය ඇත. හොඳම අත්දැකීම සඳහා, ඔබ යාවත්කාලීන කළ බ්‍රවුසරයක් භාවිතා කරන ලෙස අපි නිර්දේශ කරමු (නැතහොත් Internet Explorer හි අනුකූලතා මාදිලිය අක්‍රිය කරන්න). මේ අතරතුර, අඛණ්ඩ සහාය සහතික කිරීම සඳහා, අපි විලාසිතා සහ JavaScript නොමැතිව වෙබ් අඩවිය ලබා දෙන්නෙමු.
මෙම කාර්යයේදී, rGO/nZVI සංයුක්තයන් ප්‍රථම වරට සරල හා පරිසර හිතකාමී ක්රියා පටිපාටියක් භාවිතා කරමින් Sophora කහ පැහැති පත්‍ර සාරය අඩු කිරීමේ කාරකයක් සහ ස්ථායීකාරකයක් ලෙස “හරිත” රසායන විද්‍යාවේ මූලධර්මවලට අනුකූල වන පරිදි අඩු හානිකර රසායනික සංශ්ලේෂණයක් ලෙස සංස්ලේෂණය කරන ලදී. සාර්ථක සංයුක්ත නිමැවුමක් පෙන්නුම් කරන SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR සහ zeta විභවය වැනි සංයුක්තවල සාර්ථක සංශ්ලේෂණය වලංගු කිරීමට මෙවලම් කිහිපයක් භාවිතා කර ඇත. ප්රතිජීවක ඩොක්සිසයික්ලයින් හි විවිධ ආරම්භක සාන්ද්‍රණයන්හි නව සංයුති සහ පිරිසිදු nZVI ඉවත් කිරීමේ ධාරිතාව rGO සහ nZVI අතර සහයෝගීතා බලපෑම විමර්ශනය කිරීම සඳහා සංසන්දනය කරන ලදී. 25mg L-1, 25 ° C සහ 0.05g ඉවත් කිරීමේ කොන්දේසි යටතේ, පිරිසිදු nZVI හි adsorptive ඉවත් කිරීමේ අනුපාතය 90% ක් වූ අතර, rGO/nZVI සංයුක්තය මගින් ඩොක්සිසයික්ලයින් හි adsorptive ඉවත් කිරීමේ අනුපාතය 94.6% දක්වා ළඟා වූ අතර, එය nZVI සහ rGO බව තහවුරු කරයි. . adsorption ක්රියාවලිය ව්‍යාජ-දෙවන අනුපිළිවෙලකට අනුරූප වන අතර 25 °C සහ pH 7 හි උපරිම අවශෝෂණ ධාරිතාව 31.61 mg g-1 සහිත Freundlich ආකෘතිය සමඟ හොඳ එකඟතාවයකින් යුක්ත වේ. DC ඉවත් කිරීම සඳහා සාධාරණ යාන්ත්‍රණයක් යෝජනා කර ඇත. මීට අමතරව, අඛණ්ඩ පුනර්ජනන චක්‍ර හයකට පසු rGO/nZVI සංයුක්තයේ නැවත භාවිතා කිරීමේ හැකියාව 60% කි.
ජල හිඟය සහ පරිසර දූෂණය දැන් සෑම රටකටම බරපතල තර්ජනයක් වී ඇත. මෑත වසරවලදී, COVID-19 වසංගතය 1,2,3 කාලය තුළ නිෂ්පාදනය සහ පරිභෝජනය වැඩි වීම හේතුවෙන් ජල දූෂණය, විශේෂයෙන් ප්රතිජීවක දූෂණය වැඩි වී ඇත. එබැවින් අපජලයේ ඇති ප්රතිජීවක ඖෂධ ඉවත් කිරීම සඳහා ඵලදායී තාක්ෂණයක් සංවර්ධනය කිරීම හදිසි කාර්යයකි.
ටෙට්‍රාසයික්ලයින් කාණ්ඩයේ ප්‍රතිරෝධී අර්ධ සින්තටික් ප්‍රතිජීවකවලින් එකක් වන්නේ ඩොක්සිසයික්ලයින් (ඩීසී) 4,5 ය. භූගත ජලයේ සහ මතුපිට ජලයේ ඇති DC අපද්‍රව්‍ය පරිවෘත්තීය කළ නොහැකි බවත්, 20-50% ක් පමණක් පරිවෘත්තීය වන අතර ඉතිරිය පරිසරයට මුදා හැරීම නිසා බරපතල පාරිසරික හා සෞඛ්‍ය ගැටලු ඇති වන බවත් වාර්තා වී ඇත.
අඩු මට්ටම්වලදී DC වලට නිරාවරණය වීමෙන් ජලජ ප්‍රභාසංශ්ලේෂණ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් විනාශ විය හැක, ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී බැක්ටීරියා ව්‍යාප්තිය තර්ජනය කරයි, සහ ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී ප්‍රතිරෝධය වැඩි කරයි, එබැවින් මෙම අපවිත්‍ර ද්රව්ය අපජලයෙන් ඉවත් කළ යුතුය. ජලයේ DC ස්වභාවික ක්ෂය වීම ඉතා මන්දගාමී ක්‍රියාවලියකි. ප්‍රභා විච්ඡේදනය, ජෛව හායනය සහ අවශෝෂණය වැනි භෞතික රසායනික ක්‍රියාවලීන් අඩු සාන්ද්‍රණයකින් සහ ඉතා අඩු අනුපාතයකින් පමණක් ක්ෂය විය හැක7,8. කෙසේ වෙතත්, වඩාත්ම ලාභදායී, සරල, පරිසර හිතකාමී, හැසිරවීමට පහසු සහ කාර්යක්ෂම ක්රමය වන්නේ adsorption9,10 වේ.
නැනෝ ශුන්‍ය සංයුජ යකඩ (nZVI) යනු මෙට්‍රොනිඩසෝල්, ඩයසපෑම්, සිප්‍රොෆ්ලොක්සැසින්, ක්ලෝරම්ෆෙනිකෝල් සහ ටෙට්‍රාසයික්ලයින් ඇතුළු බොහෝ ප්රතිජීවක ජලයෙන් ඉවත් කළ හැකි ඉතා ප්‍රබල ද්‍රව්‍යයකි. මෙම හැකියාවට හේතු වී ඇත්තේ nZVI සතුව ඇති ඉහළ ප්‍රතික්‍රියාශීලීත්වය, විශාල පෘෂ්ඨ වර්ගඵලය සහ බොහෝ බාහිර බන්ධන අඩවි වැනි විශ්මයජනක ගුණාංග නිසාය. කෙසේ වෙතත්, nZVI, nZVI10,12 හි ප්‍රතික්‍රියාකාරිත්වය වළක්වන ඔක්සයිඩ් ස්ථර සෑදීම හේතුවෙන් දූෂිත ද්රව්ය ඉවත් කිරීමේ එහි කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරන වැන් ඩර් වෙල්ස් බලවේග සහ ඉහළ චුම්බක ගුණාංග හේතුවෙන් ජලීය මාධ්‍යවල එකතු වීමට ඉඩ ඇත. nZVI අංශු සමූහගත කිරීම, ඒවායේ මතුපිට මතුපිටකාරක සහ බහු අවයවක සමඟ වෙනස් කිරීමෙන් හෝ වෙනත් නැනෝ ද්රව්ය සමඟ සංයුක්ත ස්වරූපයෙන් ඒකාබද්ධ කිරීමෙන් අඩු කළ හැකිය, එය පරිසරය තුළ ඒවායේ ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ශක්‍ය ප්‍රවේශයක් ලෙස ඔප්පු වී ඇත.
ග්‍රැෆීන් යනු පැණි වද දැලිසක සකස් කර ඇති sp2-දෙමුහුන් කාබන් පරමාණු වලින් සමන්විත ද්විමාන කාබන් නැනෝ ද්‍රව්‍යයකි. එය විශාල පෘෂ්ඨීය ප්‍රදේශයක්, සැලකිය යුතු යාන්ත්‍රික ශක්තියක්, විශිෂ්ට විද්‍යුත් උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරකම්, ඉහළ තාප සන්නායකතාව, වේගවත් ඉලෙක්ට්‍රෝන සංචලනය සහ එහි මතුපිට අකාබනික නැනෝ අංශුවලට ආධාර කිරීම සඳහා සුදුසු වාහක ද්‍රව්‍යයක් ඇත. ලෝහ නැනෝ අංශු සහ ග්‍රැෆීන් සංයෝගය එක් එක් ද්‍රව්‍යයේ පුද්ගල ප්‍රතිලාභ බෙහෙවින් ඉක්මවිය හැකි අතර, එහි උසස් භෞතික හා රසායනික ගුණාංග හේතුවෙන්, වඩාත් කාර්යක්ෂම ජල පිරිපහදුව සඳහා නැනෝ අංශු ප්‍රශස්ත ව්‍යාප්තියක් සපයයි.
අඩු කරන ලද ග්‍රැෆීන් ඔක්සයිඩ් (rGO) සහ nZVI සංශ්ලේෂණය සඳහා බහුලව භාවිතා වන හානිකර රසායනික අඩු කිරීමේ කාරක සඳහා හොඳම විකල්පය ශාක සාරය වේ, මන්ද ඒවා ලබා ගත හැකි, මිල අඩු, එක් පියවරක්, පාරිසරික වශයෙන් ආරක්ෂිත සහ අඩු කිරීමේ කාරක ලෙස භාවිතා කළ හැකිය. ෆ්ලේවනොයිඩ් සහ ෆීනොලික් සංයෝග වැනි ස්ථායීකාරකයක් ලෙසද ක්රියා කරයි. එබැවින්, Atriplex halimus L. පත්‍ර සාරය මෙම අධ්‍යයනයේ දී rGO/nZVI සංයෝගවල සංශ්ලේෂණය සඳහා අළුත්වැඩියා කිරීමේ සහ වසා දැමීමේ කාරකයක් ලෙස භාවිතා කරන ලදී. Amaranthaceae පවුලට අයත් Atriplex halimus යනු පුළුල් භූගෝලීය පරාසයක් සහිත නයිට්‍රජන් ප්‍රිය බහු වාර්ෂික පඳුරකි.
පවතින සාහිත්‍යයට අනුව, Atriplex halimus (A. halimus) ප්‍රථමයෙන් ආර්ජීඕ/nZVI සංයුති සෑදීම සඳහා ආර්ථිකමය සහ පරිසර හිතකාමී සංශ්ලේෂණ ක්‍රමයක් ලෙස භාවිතා කරන ලදී. මේ අනුව, මෙම කාර්යයේ අරමුණ කොටස් හතරකින් සමන්විත වේ: (1) rGO/nZVI සහ A. halimus ජලජ පත්‍ර සාරය භාවිතා කරන දෙමාපිය nZVI සංයෝගවල ෆයිටොසින්තේසිස්, (2) බහුවිධ ක්‍රම භාවිතා කරමින් ෆයිටොසින්ටිසයිස් කළ සංයෝග ඒවායේ සාර්ථක නිමැවුම තහවුරු කිරීම, (3) ) විවිධ ප්රතික්රියා පරාමිතීන් යටතේ ඩොක්සිසයික්ලයින් ප්‍රතිජීවකවල කාබනික අපද්‍රව්‍ය අවශෝෂණය කර ඉවත් කිරීමේදී rGO සහ nZVI හි සහයෝගීතා බලපෑම අධ්යයනය කිරීම, adsorption ක්‍රියාවලියේ කොන්දේසි ප්‍රශස්ත කිරීම, (3) සැකසුම් චක්‍රයෙන් පසු විවිධ අඛණ්ඩ ප්‍රතිකාරවල සංයුක්ත ද්රව්ය විමර්ශනය කිරීම.
ඩොක්සිසයික්ලයින් හයිඩ්‍රොක්ලෝරයිඩ් (DC, MM = 480.90, රසායනික සූත්‍රය C22H24N2O·HCl, 98%), යකඩ ක්ලෝරයිඩ් හෙක්සාහයිඩ්‍රේට් (FeCl3.6H2O, 97%), ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ සිග්මා-ඇල්ඩ්‍රිච් වෙතින් මිලදී ගත් මිනිරන් කුඩු. සෝඩියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් (NaOH, 97%), එතනෝල් (C2H5OH, 99.9%) සහ හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය (HCl, 37%) ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ මර්ක් වෙතින් මිලදී ගන්නා ලදී. NaCl, KCl, CaCl2, MnCl2 සහ MgCl2 Tianjin Comio Chemical Reagent Co., Ltd වෙතින් මිලදී ගන්නා ලදී. සියලුම ප්‍රතික්‍රියාකාරක ඉහළ විශ්ලේෂණාත්මක සංශුද්ධතාවයකින් යුක්ත වේ. සියලුම ජලීය ද්‍රාවණ සකස් කිරීම සඳහා ද්විත්ව ආසවනය කරන ලද ජලය භාවිතා කරන ලදී.
A. halimus හි නියෝජිත නිදර්ශක නයිල් ඩෙල්ටාවේ සහ ඊජිප්තුවේ මධ්‍යධරණී වෙරළ තීරයේ ඔවුන්ගේ ස්වභාවික වාසස්ථාන වලින් එකතු කර ඇත. අදාළ ජාතික සහ ජාත්‍යන්තර මාර්ගෝපදේශයන්ට අනුකූලව පැලෑටි ද්රව්ය එකතු කරන ලදී17. මහාචාර්ය Manal Fawzi Boulos18 අනුව ශාක නිදර්ශක හඳුනාගෙන ඇති අතර ඇලෙක්සැන්ඩ්‍රියා විශ්ව විද්‍යාලයේ පරිසර විද්‍යා දෙපාර්තමේන්තුව විද්‍යාත්මක අරමුණු සඳහා අධ්යයනය කරන ලද ශාක විශේෂ එකතු කිරීමට අවසර දෙයි. නියැදි වවුචර ටැන්ටා විශ්ව විද්‍යාලයේ ශාකාගාරයේ (TANE), වවුචර් අංක. 14 122-14 127, තැන්පත් කළ ද්රව්ය සඳහා ප්‍රවේශය සපයන පොදු ශාකාගාරයකි. මීට අමතරව, දූවිලි හෝ අපිරිසිදු ඉවත් කිරීම සඳහා, ශාකයේ කොළ කුඩා කැබලිවලට කපා, ටැප් සහ ආස්රැත ජලය සමග 3 වතාවක් සේදීම, පසුව 50 ° C දී වියළන්න. ශාකය තලා, සියුම් කුඩු ග්රෑම් 5 ක් ආස්රැත ජලය මිලි ලීටර් 100 ක ගිල්වා සාරය ලබා ගැනීම සඳහා මිනිත්තු 20 ක් සඳහා 70 ° C කලවම් කර ඇත. ලබාගත් Bacillus nicotiane නිස්සාරණය Whatman ෆිල්ටර් කඩදාසි හරහා පෙරන ලද අතර වැඩිදුර භාවිතය සඳහා 4 ° C දී පිරිසිදු හා විෂබීජහරණය කළ නල වල ගබඩා කර ඇත.
රූප සටහන 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, GO නවීකරණය කරන ලද Hummers ක්රමය මගින් මිනිරන් කුඩු වලින් සාදන ලදී. GO කුඩු 10 mg සෝනිකේෂන් යටතේ විනාඩි 30 ක් සඳහා deionized ජලය මිලි ලීටර් 50 ක් තුළ විසුරුවා හරින ලද අතර පසුව FeCl3 ග්රෑම් 0.9 ක් සහ NaAc ග්රෑම් 2.9 ක් විනාඩි 60 ක් මිශ්ර කර ඇත. ඇට්‍රිප්ලෙක්ස් පත්‍ර සාරය මිලි ලීටර් 20 ක් ඇවිස්සීමත් සමඟ කලවම් කළ ද්‍රාවණයට එකතු කර පැය 8 ක් 80 ° C දී ඉතිරි වේ. ප්රතිඵලයක් වශයෙන් කළු අත්හිටුවීම පෙරීම සිදු කරන ලදී. සකස් කරන ලද නැනෝකොම්පොසිට් එතනෝල් සහ බිඩිස්ටිල් කළ ජලයෙන් සෝදා පැය 12 ක් සඳහා රික්ත උඳුනක 50 ° C වියළා ඇත.
rGO/nZVI සහ nZVI සංකීර්ණවල හරිත සංශ්ලේෂණයේ ක්‍රමානුකූල සහ ඩිජිටල් ඡායාරූප සහ Atriplex halimus සාරය භාවිතයෙන් DC ප්රතිජීවක දූෂිත ජලයෙන් ඉවත් කිරීම.
කෙටියෙන්, රූප සටහන 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, 0.05 M Fe3+ අයන අඩංගු යකඩ ක්ලෝරයිඩ් ද්රාවණයක මිලි ලීටර් 10 ක් කහට කොළ සාරය ද්රාවණයක මිලි ලීටර් 20 කට මධ්‍යස්ථ උණුසුම සහ ඇවිස්සීමත් සමඟ විනාඩි 60 ක් සඳහා පහතට එකතු කරන ලද අතර පසුව ද්‍රාවණය කේන්ද්‍රාපසාරී කරන ලදී. 14,000 rpm (Hermle , 15,000 rpm) කළු අංශු ලබා දීම සඳහා විනාඩි 15 ක්, ඉන්පසු එතනෝල් සහ ආස්රැත ජලය සමග 3 වරක් සෝදා, පසුව රික්ත උඳුනක 60 ° C. එක රැයකින් වියළන ලදී.
ශාක-සංශ්ලේෂණය කරන ලද rGO/nZVI සහ nZVI සංයුක්ත UV-දෘශ්‍ය වර්ණාවලීක්ෂය (T70/T80 ශ්‍රේණියේ UV/Vis වර්ණාවලීක්ෂ, PG Instruments Ltd, UK) 200-800 nm ස්කෑනිං පරාසය තුළ සංලක්ෂිත වේ. rGO/nZVI සහ nZVI සංයෝගවල භූ විෂමතාව සහ ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය විශ්ලේෂණය කිරීම සඳහා, TEM වර්ණාවලීක්ෂය (JOEL, JEM-2100F, Japan, වේගවත් වෝල්ටීයතා 200 kV) භාවිතා කරන ලදී. ප්‍රතිසාධනය සහ ස්ථායීකරණ ක්රියාවලිය සඳහා වගකිව යුතු ශාක සාරය සඳහා සම්බන්ධ විය හැකි ක්රියාකාරී කණ්ඩායම් ඇගයීම සඳහා, FT-IR වර්ණාවලීක්ෂය සිදු කරන ලදී (JASCO වර්ණාවලීක්ෂය 4000-600 cm-1 පරාසයේ). මීට අමතරව, සංස්ලේෂණය කරන ලද නැනෝ ද්‍රව්‍යවල මතුපිට ආරෝපණය අධ්යයනය කිරීම සඳහා සීටා විභව විශ්ලේෂකය (Zetasizer Nano ZS Malvern) භාවිතා කරන ලදී. කුඩු නැනෝ ද්‍රව්‍යවල X-කිරණ විවර්තන මිනුම් සඳහා, 20° සිට 80 දක්වා පරාසයක 2θ පරාසයක (40 mA), වෝල්ටීයතාවයකින් (45 kV) ක්රියා කරන X-ray diffractometer (X'PERT PRO, නෙදර්ලන්තය) භාවිතා කරන ලදී. ° සහ CuKa1 විකිරණ (\(\lambda =\ ) 1.54056 Ao). XPS හි -10 සිට 1350 eV දක්වා වූ Al K-α ඒකවර්ණ X-කිරණ, ස්ථාන ප්රමාණය 400 μm K-ALPHA එකතු කිරීමේදී මූලද්‍රව්‍ය සංයුතිය අධ්යයනය කිරීම සඳහා බලශක්ති විසුරුම් X-ray වර්ණාවලීක්ෂය (EDX) (ආකෘතිය JEOL JSM-IT100) වගකිව යුතු විය. (Thermo Fisher Scientific, USA) සම්පූර්ණ වර්ණාවලියේ සම්ප්‍රේෂණ ශක්තිය 200 eV වන අතර පටු වර්ණාවලිය 50 eV වේ. කුඩු සාම්පලය රික්තක කුටියක තබා ඇති නියැදි රඳවනයක් මත තද කර ඇත. බන්ධන ශක්තිය තීරණය කිරීම සඳහා C 1 s වර්ණාවලිය 284.58 eV හි යොමුවක් ලෙස භාවිතා කරන ලදී.
ජලීය ද්‍රාවණවලින් ඩොක්සිසයික්ලයින් (DC) ඉවත් කිරීමේදී සංස්ලේෂණය කරන ලද rGO/nZVI නැනෝකොම්පොසයිට් වල සඵලතාවය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා Adsorption පරීක්ෂණ සිදු කරන ලදී. 298 K දී කක්ෂීය ෂේකර් (Stuart, Orbital Shaker/SSL1) මත 200 rpm සෙලවෙන වේගයකින් 25 ml Erlenmeyer ප්ලාස්ක් වල adsorption පරීක්ෂණ සිදු කරන ලදී. අවශෝෂණ කාර්යක්ෂමතාව මත rGO / nSVI මාත්‍රාවේ බලපෑම තක්සේරු කිරීම සඳහා, DC ද්‍රාවණයේ මිලි ලීටර් 20 ට විවිධ බර (0.01-0.07 g) නැනෝකොම්පොසිට් එකතු කරන ලදී. චාලක හා අවශෝෂණ සමාවයවික අධ්යයනය කිරීම සඳහා, adsorbent 0.05 g ආරම්භක සාන්ද්රණය (25-100 mg L-1) සහිත CD හි ජලීය ද්රාවණයක ගිල්වා ඇත. DC ඉවත් කිරීම සඳහා pH හි බලපෑම pH (3-11) සහ 25 ° C දී 50 mg L-1 හි ආරම්භක සාන්ද්රණය අධ්යයනය කරන ලදී. HCl හෝ NaOH ද්‍රාවණය (Crison pH මීටරය, pH මීටරය, pH 25) කුඩා ප්‍රමාණයක් එකතු කිරීමෙන් පද්ධතියේ pH අගය සකසන්න. මීට අමතරව, 25-55 ° C පරාසයක adsorption අත්හදා බැලීම් මත ප්රතික්රියා උෂ්ණත්වයේ බලපෑම විමර්ශනය කරන ලදී. 50 mg L-1, pH 3 සහ 7, 25 ° C, සහ DC හි ආරම්භක සාන්ද්‍රණයකදී NaCl (0.01-4 mol L-1) විවිධ සාන්ද්‍රණයන් එකතු කිරීම මගින් adsorption ක්රියාවලියට අයනික ශක්තියේ බලපෑම අධ්යයනය කරන ලදී. 0.05 ග්රෑම් adsorbent මාත්රාවක්. adsorbed නොවන DC හි adsorption මනින ලද්දේ ද්විත්ව කදම්භ UV-Vis වර්ණාවලීක්ෂ ෆොටෝමීටරයක් (T70/T80 ශ්‍රේණිය, PG Instruments Ltd, UK) උපරිම තරංග ආයාමයේ (λmax 350m සහ 350m සහ. DC ප්රතිජීවක ඉවත් කිරීමේ ප්‍රතිශතය (R%; Eq. 1) සහ DC, qt, Eq වල අවශෝෂණ ප්රමාණය. 2 (mg/g) පහත සමීකරණය භාවිතයෙන් මනිනු ලැබේ.
මෙහි %R යනු DC ඉවත් කිරීමේ ධාරිතාවය (%), Co යනු 0 අවස්ථාවේ ආරම්භක DC සාන්ද්රණය වන අතර C යනු පිළිවෙලින් t වේලාවෙහි DC සාන්ද්රණය වේ (mg L-1).
මෙහි qe යනු adsorbent (mg g-1) ඒකක ස්කන්ධයකට DC adsorbed ප්රමාණය වේ, Co සහ Ce යනු පිළිවෙලින් ශුන්‍ය වේලාවේ සහ සමතුලිතතාවයේ සාන්ද්රණය වේ (mg l-1), V යනු ද්‍රාවණ පරිමාව (l) , සහ m යනු අවශෝෂණ ස්කන්ධ ප්රතික්රියාකාරකය (g) වේ.
SEM රූප (Fig. 2A-C) මගින් rGO/nZVI සංයුක්තයේ ලැමිලර් රූප විද්‍යාව එහි මතුපිට ඒකාකාරව විසිරී ඇති ගෝලාකාර යකඩ නැනෝ අංශු සමඟින් පෙන්නුම් කරයි, nZVI NPs rGO මතුපිටට සාර්ථකව සම්බන්ධ වී ඇති බව පෙන්නුම් කරයි. මීට අමතරව, A. halimus GO ප්රතිෂ්ඨාපනය සමග එකවර ඔක්සිජන් අඩංගු කන්ඩායම් ඉවත් කිරීම තහවුරු කිරීම, rGO පත්රයේ සමහර රැලි ඇත. මෙම විශාල රැලි යකඩ NP වල ක්රියාකාරී පැටවීම සඳහා ස්ථාන ලෙස ක්රියා කරයි. nZVI රූප (රූපය 2D-F) පෙන්නුම් කළේ ගෝලාකාර යකඩ NPs ඉතා විසිරී ඇති අතර එය එකතු නොවී ඇති අතර එය ශාක සාරයේ උද්භිද සංරචකවල ආලේපන ස්වභාවය නිසාය. අංශු ප්රමාණය 15-26 nm තුළ වෙනස් විය. කෙසේ වෙතත්, සමහර ප්‍රදේශ වල nZVI හි ඉහළ ඵලදායි අවශෝෂණ ධාරිතාවක් සැපයිය හැකි උණ්ඩ සහ කුහර සහිත ව්‍යුහයක් සහිත mesoporous morphology ඇත, මන්ද ඒවාට nZVI මතුපිට DC අණු හසුකර ගැනීමේ හැකියාව වැඩි කළ හැකි බැවිනි. nZVI හි සංශ්ලේෂණය සඳහා රෝසා ඩැමස්කස් සාරය භාවිතා කරන විට, ලබාගත් NPs සමජාතීය නොවන අතර හිස් සහ විවිධ හැඩයන් ඇති අතර එමඟින් Cr(VI) අවශෝෂණයෙහි කාර්යක්ෂමතාව අඩු වූ අතර ප්රතික්රියා කාලය 23 වැඩි විය. ප්රතිඵල ඕක් සහ මල්බෙරි කොළ වලින් සංස්ලේෂණය කරන ලද nZVI සමඟ අනුකූල වේ, ඒවා ප්රධාන වශයෙන් පැහැදිලි එකතු කිරීමකින් තොරව විවිධ නැනෝමීටර ප්‍රමාණවලින් යුත් ගෝලාකාර නැනෝ අංශු වේ.
rGO/nZVI (AC), nZVI (D, E) සංයුක්තවල SEM රූප සහ nZVI/rGO (G) සහ nZVI (H) සංයෝගවල EDX රටා.
ශාක සංස්ලේෂණය කරන ලද rGO/nZVI සහ nZVI සංයෝගවල මූලද්‍රව්‍ය සංයුතිය EDX භාවිතයෙන් අධ්යයනය කරන ලදී (රූපය 2G, H). අධ්‍යයනවලින් පෙන්නුම් කරන්නේ nZVI කාබන් (ස්කන්ධයෙන් 38.29%), ඔක්සිජන් (ස්කන්ධයෙන් 47.41%) සහ යකඩ (ස්කන්ධයෙන් 11.84%) වලින් සමන්විත වන නමුත් පොස්පරස්24 වැනි අනෙකුත් මූලද්‍රව්‍ය ද පවතින අතර ඒවා ශාක සාරය වලින් ලබා ගත හැකිය. මීට අමතරව, කාබන් සහ ඔක්සිජන් ඉහළ ප්‍රතිශතයක් වන්නේ උප මතුපිට nZVI සාම්පලවල ශාක සාරය වලින් ෆයිටොකෙමිකල් පැවතීමයි. මෙම මූලද්‍රව්‍ය rGO මත ඒකාකාරව බෙදා හැර ඇති නමුත් විවිධ අනුපාතවලින්: C (39.16 wt %), O (46.98 wt %) සහ Fe (10.99 wt %), EDX rGO/nZVI මඟින් S වැනි අනෙකුත් මූලද්‍රව්‍ය පවතින බව ද පෙන්වයි. ශාක සාරය සමඟ සම්බන්ධ කළ හැකිය, භාවිතා කරනු ලැබේ. වර්තමාන C:O අනුපාතය සහ A. halimus භාවිතා කරන rGO/nZVI සංයෝගයේ ඇති යකඩ අන්තර්ගතය යුකැලිප්ටස් පත්‍ර සාරය භාවිතා කරනවාට වඩා බෙහෙවින් යහපත් වේ, මන්ද එය C (23.44 wt.%), O (68.29 wt.% ) සංයුතිය සංලක්ෂිත කරයි. සහ Fe (8.27 wt.%). wt %) 25. Nataša et al., 2022 විසින් ඕක් සහ මල්බෙරි කොළ වලින් සංස්ලේෂණය කරන ලද nZVI හි සමාන මූලද්‍රව්‍ය සංයුතියක් වාර්තා කළ අතර කොළ සාරයේ අඩංගු පොලිෆෙනෝල් කාණ්ඩ සහ අනෙකුත් අණු අඩු කිරීමේ ක්රියාවලියට වගකිව යුතු බව තහවුරු කරන ලදී.
ශාකවල සංස්ලේෂණය කරන ලද nZVI හි රූප විද්‍යාව (රූපය S2A,B) ගෝලාකාර සහ අර්ධ වශයෙන් අක්‍රමවත් වූ අතර සාමාන්‍ය අංශු ප්රමාණය 23.09 ± 3.54 nm වේ, කෙසේ වෙතත් වැන් ඩර් වෝල්ස් බලවේග සහ ෆෙරෝ චුම්භකත්වය හේතුවෙන් දාම සමස්ථයන් නිරීක්ෂණය විය. මෙම ප්රධාන වශයෙන් කැට සහ ගෝලාකාර අංශු හැඩය SEM ප්රතිඵල සමඟ හොඳ එකඟතාවයක පවතී. සමාන නිරීක්ෂණයක් Abdelfatah et al විසින් සොයා ගන්නා ලදී. 2021 දී එඬරු බෝංචි කොළ සාරය nZVI11 සංශ්ලේෂණය සඳහා භාවිතා කරන ලදී. nZVI හි අඩු කිරීමේ කාරකයක් ලෙස භාවිතා කරන Ruelas tuberosa පත්‍ර සාරය NPs ද විෂ්කම්භය 20 සිට 40 nm26 දක්වා වූ ගෝලාකාර හැඩයක් ඇත.
දෙමුහුන් rGO/nZVI සංයුක්ත TEM රූප (පය. S2C-D) පෙන්නුම් කළේ rGO යනු nZVI NP සඳහා බහු පූරණ ස්ථාන සපයන ආන්තික නැමීම් සහ රැලි සහිත බාසල් තලයක් බවයි; මෙම ලැමිලර් රූප විද්‍යාව rGO සාර්ථක ලෙස නිර්මාණය කිරීම ද තහවුරු කරයි. මීට අමතරව, nZVI NPs 5.32 සිට 27 nm දක්වා අංශු ප්‍රමාණයකින් යුත් ගෝලාකාර හැඩයක් ඇති අතර පාහේ ඒකාකාර විසුරුමකින් rGO ස්ථරයේ තැන්පත් කර ඇත. යුකැලිප්ටස් කොළ සාරය Fe NPs/rGO සංස්ලේෂණය කිරීමට භාවිතා කරන ලදී; RGO ස්තරයේ ඇති රැලි මගින් Fe NP වල විසුරුම පිරිසිදු Fe NP වලට වඩා වැඩි දියුණු කර ඇති අතර සංයුක්තවල ප්‍රතික්‍රියාශීලීත්වය වැඩි කරන බව TEM ප්රතිඵල මගින් තහවුරු විය. සමාන ප්රතිඵල Bagheri et al විසින් ලබා ගන්නා ලදී. 28 සාමාන්‍ය යකඩ නැනෝ අංශු ප්රමාණය ආසන්න වශයෙන් 17.70 nm සහිත අතිධ්වනික ශිල්පීය ක්‍රම භාවිතයෙන් සංයුක්තය නිපදවන විට.
A. halimus, nZVI, GO, rGO, සහ rGO/nZVI සංයුක්තවල FTIR වර්ණාවලිය Fig. 3A. A. halimus හි පත්‍රවල මතුපිට ක්රියාකාරී කන්ඩායම් තිබීම පොලිෆෙනෝල් වලට අනුරූප වන 3336 cm-1 සහ ප්‍රෝටීන් මගින් නිපදවන කාබොනයිල් කාණ්ඩ වලට අනුරූප වන 1244 cm-1 හි දක්නට ලැබේ. 2918 cm-1 දී ඇල්කේන, 1647 cm-1 දී ඇල්කේන සහ 1030 cm-1 දී CO-O-CO දිගු වැනි අනෙකුත් කණ්ඩායම් ද නිරීක්ෂණය කර ඇති අතර, මුද්‍රා තැබීමේ කාරක ලෙස ක්රියා කරන සහ ප්‍රකෘතිමත් වීමට වගකිව යුතු ශාක සංරචක පවතින බව යෝජනා කරයි. Fe2+ සිට Fe0 දක්වා සහ rGO29 වෙත යන්න. සාමාන්‍යයෙන්, nZVI වර්ණාවලි තිත්ත සීනිවලට සමාන අවශෝෂණ උච්චාවචනයන් පෙන්නුම් කරයි, නමුත් තරමක් මාරු වූ ස්ථානයකින්. OH විස්තීරණ කම්පන (ෆීනෝල්) හා සම්බන්ධ 3244 cm-1 හිදී තීව්‍ර කලාපයක් දිස්වේ, 1615 හි උච්චය C=C ට අනුරූප වේ, සහ 1546 සහ 1011 cm-1 දී පටි හටගන්නේ C=O (පොලිෆෙනෝල් සහ ෆ්ලේවනොයිඩ්) දිගු වීම හේතුවෙනි. , CN - ඇරෝමැටික ඇමයින සහ ඇලිෆැටික් ඇමයින් පිළිවෙළින් 1310 cm-1 සහ 1190 cm-1 ද නිරීක්ෂණය කරන ලදී13. GO හි FTIR වර්ණාවලිය 1041 cm-1 හි ඇල්කොක්සි (CO) දිගු කලාපය, 1291 cm-1 හි ඉෙපොක්සි (CO) දිගු කලාපය, C=O දිගුව ඇතුළු බොහෝ අධි-තීව්‍රතාවයකින් යුත් ඔක්සිජන් අඩංගු කාණ්ඩ පවතින බව පෙන්නුම් කරයි. 1619 cm-1 දී C=C දිගු කරන කම්පන කලාපයක්, 1708 cm-1 දී කලාපයක් සහ 3384 cm-1 දී OH කාණ්ඩයේ දිගු කම්පනවල පුළුල් කලාපයක් දර්ශනය වූ අතර, එය සාර්ථකව ඔක්සිකරණය කරන වැඩිදියුණු කරන ලද Hummers ක්රමය මගින් සනාථ වේ. මිනිරන් ක්රියාවලිය. rGO සහ rGO/nZVI සංයෝග GO වර්ණාවලි සමඟ සංසන්දනය කරන විට, OH වැනි 3270 cm-1 වැනි ඔක්සිජන් අඩංගු කාණ්ඩවල තීව්‍රතාවය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වන අතර අනෙක් ඒවා 1729 cm-1 හි C=O වැනි සම්පූර්ණයෙන්ම අඩු වේ. අඩු කර ඇත. අතුරුදහන් වූ අතර, A. halimus සාරය මගින් GO හි ඔක්සිජන් අඩංගු ක්රියාකාරී කණ්ඩායම් සාර්ථකව ඉවත් කිරීම පෙන්නුම් කරයි. 1560 සහ 1405 cm-1 පමණ C=C ආතතියේදී rGO හි නව තියුණු ලක්ෂණ උච්ච නිරීක්ෂණය කරනු ලබන අතර, GO rGO දක්වා අඩු වීම තහවුරු කරයි. 1043 සිට 1015 cm-1 දක්වා සහ 982 සිට 918 cm-1 දක්වා වෙනස්කම් නිරීක්ෂණය කරන ලදී, සමහර විට ශාක ද්රව්ය ඇතුළත් කිරීම නිසා විය හැකිය31,32. Weng et al., 2018 විසින් GO හි ඔක්සිජන් ක්රියාකාරී කණ්ඩායම්වල සැලකිය යුතු අඩුවීමක් ද නිරීක්ෂණය කරන ලදී, ජෛව ප්‍රතිනිර්මාණය මගින් rGO සාර්ථක ලෙස ගොඩනැගීම සනාථ කරයි, මන්ද අඩු කරන ලද යකඩ ග්‍රැෆීන් ඔක්සයිඩ් සංයෝග සංස්ලේෂණය කිරීමට භාවිතා කරන ලද යුකැලිප්ටස් පත්‍ර සාරය ශාක සංරචකවල FTIR වර්ණාවලිය සමීපව පෙන්නුම් කරන බැවිනි. ක්රියාකාරී කණ්ඩායම්. 33
A. Gallium FTIR වර්ණාවලිය, nZVI, rGO, GO, සංයුක්ත rGO/nZVI (A). Roentgenogrammy සංයුක්ත rGO, GO, nZVI සහ rGO/nZVI (B).
rGO/nZVI සහ nZVI සංයෝග සෑදීම බොහෝ දුරට X-ray විවර්තන රටා මගින් තහවුරු විය (රූපය 3B). දර්ශකය (110) (JCPDS අංක 06–0696)11 ට අනුරූපව 2Ɵ 44.5° හි ඉහළ තීව්‍රතාවයකින් යුත් Fe0 උච්චයක් නිරීක්ෂණය විය. (311) තලයේ 35.1 ° හි තවත් උච්චයක් මැග්නටයිට් Fe3O4 වෙත ආරෝපණය කර ඇත, 63.2 ° ϒ-FeOOH (JCPDS අංක 17-0536) 34 තිබීම හේතුවෙන් (440) තලයේ මිලර් දර්ශකය සමඟ සම්බන්ධ විය හැකිය. GO හි X-කිරණ රටාව 2Ɵ 10.3 ° දී තියුණු උච්චයක් සහ 21.1 ° දී තවත් උච්චයක් පෙන්නුම් කරයි, මිනිරන් සම්පූර්ණයෙන්ම පිටවීම පෙන්නුම් කරන අතර GO35 මතුපිට ඔක්සිජන් අඩංගු කණ්ඩායම් පවතින බව පෙන්නුම් කරයි. rGO සහ rGO/nZVI හි සංයුක්ත රටා මගින් ලාක්ෂණික GO මුදුන් අතුරුදහන් වීම සහ rGO සහ rGO/nZVI සංයුක්ත සඳහා පිළිවෙලින් 2Ɵ 22.17 සහ 24.7 ° දී පුළුල් rGO මුදුන් සෑදීම වාර්තා කර ඇති අතර, එමඟින් ශාක සාරය මගින් GO සාර්ථක ප්‍රකෘතිමත් වීම තහවුරු විය. කෙසේ වෙතත්, සංයුක්ත rGO/nZVI රටාව තුළ, Fe0 (110) සහ bcc Fe0 (200) හි දැලිස් තලය හා සම්බන්ධ අමතර ශිඛර පිළිවෙලින් 44.9\(^\circ\) සහ 65.22\(^\circ\) හිදී නිරීක්ෂණය විය. .
සීටා විභවය යනු අංශුවක මතුපිටට සම්බන්ධ අයනික ස්ථරයක් සහ ද්‍රව්‍යයක විද්‍යුත් ස්ථිතික ගුණ නිර්ණය කරන සහ එහි ස්ථායීතාව මනින ජලීය ද්‍රාවණයක් අතර විභවයයි37. ශාක සංස්ලේෂණය කරන ලද nZVI, GO, සහ rGO/nZVI සංයෝගවල Zeta විභව විශ්ලේෂණය, රූපය S1A- හි පෙන්වා ඇති පරිදි, ඒවායේ මතුපිට පිළිවෙලින් -20.8, -22, සහ -27.4 mV සෘණ ආරෝපණ පැවතීම හේතුවෙන් ඒවායේ ස්ථායිතාව පෙන්නුම් කළේය. සී. . -25 mV ට අඩු zeta විභව අගයන් සහිත අංශු අඩංගු විසඳුම් සාමාන්‍යයෙන් මෙම අංශු අතර විද්‍යුත් ස්ථිතික විකර්ෂණය හේතුවෙන් ඉහළ ස්ථායීතාවයක් පෙන්නුම් කරන බව සඳහන් කරන වාර්තා කිහිපයකට එවැනි ප්රතිඵල අනුකූල වේ. rGO සහ nZVI සංයෝගය සංයුක්තයට වැඩි සෘණ ආරෝපණ ලබා ගැනීමට ඉඩ සලසයි, එබැවින් GO හෝ nZVI වලට වඩා ඉහළ ස්ථාවරත්වයක් ඇත. එබැවින්, විද්යුත්ස්ථිතික විකර්ෂණයේ සංසිද්ධිය ස්ථායී rGO / nZVI39 සංයුක්ත සෑදීමට හේතු වනු ඇත. GO හි ඍණාත්මක පෘෂ්ඨය සමුච්චය කිරීමකින් තොරව ජලීය මාධ්යයක් තුළ ඒකාකාරව විසුරුවා හැරීමට ඉඩ සලසයි, එය nZVI සමඟ අන්තර් ක්රියා කිරීම සඳහා හිතකර කොන්දේසි නිර්මානය කරයි. සෘණ ආරෝපණය, කටුක කොමඩු සාරය තුළ විවිධ ක්රියාකාරී කණ්ඩායම් තිබීම සමඟ සම්බන්ධ විය හැකි අතර, එය GO සහ යකඩ පූර්වගාමීන් සහ ශාක සාරය පිළිවෙළින් rGO සහ nZVI සෑදීමට සහ rGO/nZVI සංකීර්ණය අතර අන්තර්ක්රියා තහවුරු කරයි. මෙම ශාක සංයෝගවලට ආවරණ කාරක ලෙස ද ක්රියා කළ හැකි අතර, ඒවා ප්රතිඵලයක් ලෙස නැනෝ අංශු එකතු වීම වළක්වන අතර එමඟින් ඒවායේ ස්ථායීතාවය වැඩි කරයි.
nZVI සහ rGO/nZVI සංයෝගවල මූලද්‍රව්‍ය සංයුතිය සහ සංයුජතා තත්වයන් XPS මගින් තීරණය කරන ලදී (රූපය 4). සමස්ත XPS අධ්‍යයනයෙන් පෙන්නුම් කළේ rGO/nZVI සංයුක්තය ප්රධාන වශයෙන් EDS සිතියම්කරණයට අනුකූලව C, O සහ Fe මූලද්‍රව්‍ය වලින් සමන්විත වන බවයි (රූපය 4F-H). C1s වර්ණාවලිය පිළිවෙලින් CC, CO සහ C=O නියෝජනය කරමින් 284.59 eV, 286.21 eV සහ 288.21 eV හි උච්ච තුනකින් සමන්විත වේ. O1s වර්ණාවලිය 531.17 eV, 532.97 eV, සහ 535.45 eV ඇතුළුව මුදුන් තුනකට බෙදා ඇති අතර ඒවා පිළිවෙලින් O=CO, CO, සහ NO කාණ්ඩවලට පවරා ඇත. කෙසේ වෙතත්, 710.43, 714.57 සහ 724.79 eV හි උපරිම අගයන් පිළිවෙළින් Fe 2p3/2, Fe+3 සහ Fe p1/2 වෙත යොමු වේ. nZVI හි XPS වර්ණාවලි (පය. 4C-E) C, O, සහ Fe මූලද්‍රව්‍ය සඳහා උච්ච පෙන්වයි. 284.77, 286.25, සහ 287.62 eV හි ඇති මුදුන් පිළිවෙළින් CC, C-OH සහ CO වෙත යොමු වන පරිදි, යකඩ-කාබන් මිශ්ර ලෝහ පවතින බව තහවුරු කරයි. O1s වර්ණාවලිය සී-O/යකඩ කාබනේට් (531.19 eV), හයිඩ්‍රොක්සිල් රැඩිකල් (532.4 eV) සහ O-C=O (533.47 eV) තුනකට අනුරූප විය. 719.6 හි උපරිමය Fe0 වෙත ආරෝපණය කර ඇති අතර, FeOOH 717.3 සහ 723.7 eV හි උපරිම අගයන් පෙන්වයි, ඊට අමතරව, 725.8 eV හි උපරිමය Fe2O342.43 පවතින බව පෙන්නුම් කරයි.
පිළිවෙලින් nZVI සහ rGO/nZVI සංයුති XPS අධ්‍යයනයන් (A, B). nZVI C1s (C), Fe2p (D), සහ O1s (E) සහ rGO/nZVI C1s (F), Fe2p (G), O1s (H) සංයුක්තයේ සම්පූර්ණ වර්ණාවලි.
N2 adsorption/desorption isotherm (Fig. 5A, B) පෙන්නුම් කරන්නේ nZVI සහ rGO/nZVI සංයෝග II වර්ගයට අයත් බවයි. මීට අමතරව, rGO සමඟ අන්ධ වීමෙන් පසු nZVI හි නිශ්චිත පෘෂ්ඨ වර්ගඵලය (SBET) 47.4549 සිට 152.52 m2/g දක්වා වැඩි විය. මෙම ප්රතිඵලය rGO අන්ධ වීමෙන් පසු nZVI හි චුම්බක ගුණාංග අඩු වීමෙන් පැහැදිලි කළ හැකි අතර, එමගින් අංශු එකතු කිරීම අඩු කිරීම සහ සංයුක්තවල මතුපිට ප්රමාණය වැඩි කිරීම. මීට අමතරව, රූපය 5C හි පෙන්වා ඇති පරිදි, rGO/nZVI සංයුක්තයේ සිදුරු පරිමාව (8.94 nm) මුල් nZVI (2.873 nm) ට වඩා වැඩි වේ. මෙම ප්රතිඵලය El-Monaem et al සමඟ එකඟ වේ. 45
ආරම්භක සාන්ද්‍රණයේ වැඩි වීම මත rGO/nZVI සංයෝග සහ මුල් nZVI අතර DC ඉවත් කිරීමට adsorption ධාරිතාව ඇගයීමට, විවිධ ආරම්භක සාන්ද්‍රණයන්හි DC වෙත එක් එක් adsorbent (0.05 g) නියත මාත්රාවක් එකතු කිරීම මගින් සංසන්දනය කරන ලදී. විමර්ශනය කරන ලද විසඳුම [25]. -100 mg l-1] 25 ° C දී. ප්රතිඵල පෙන්නුම් කළේ rGO/nZVI සංයුක්තයේ ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව (94.6%) අඩු සාන්ද්රණයක (25 mg L-1) මුල් nZVI (90%) ට වඩා වැඩි බවයි. කෙසේ වෙතත්, ආරම්භක සාන්ද්රණය 100 mg L-1 දක්වා වැඩි කළ විට, rGO/nZVI සහ දෙමාපිය nZVI ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව පිළිවෙළින් 70% සහ 65% දක්වා පහත වැටුණි (රූපය 6A), එය අඩු ක්රියාකාරී අඩවි සහ පිරිහීම නිසා විය හැකිය. nZVI අංශු. ඊට පටහැනිව, rGO/nZVI විසින් DC ඉවත් කිරීමේ ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් පෙන්නුම් කරන ලදී, එය rGO සහ nZVI අතර සහජීවන බලපෑමක් නිසා විය හැක, එහි adsorption සඳහා පවතින ස්ථායී සක්‍රීය අඩවි බෙහෙවින් වැඩි වන අතර rGO/nZVI සම්බන්ධයෙන්, තවත් DC නොවෙනස්ව nZVI ට වඩා අවශෝෂණය කළ හැක. මීට අමතරව, fig දී. 6B පෙන්නුම් කරන්නේ rGO/nZVI සහ nZVI සංයෝගවල අවශෝෂණ ධාරිතාව 9.4 mg/g සිට 30 mg/g සහ 9 mg/g දක්වා, පිළිවෙලින්, 25-100 mg/L සිට ආරම්භක සාන්ද්රණය වැඩි වීමත් සමඟය. -1.1 සිට 28.73 mg g-1. එබැවින්, DC ඉවත් කිරීමේ අනුපාතය ආරම්භක DC සාන්ද්රණය සමඟ සෘණාත්මකව සහසම්බන්ධ වී ඇති අතර, එය ද්‍රාවණයේ DC අවශෝෂණය සහ ඉවත් කිරීම සඳහා එක් එක් adsorbent විසින් සහාය දක්වන සීමිත ප්රතික්රියා මධ්‍යස්ථාන සංඛ්‍යාව නිසා විය. මේ අනුව, මෙම ප්‍රතිඵලවලින් නිගමනය කළ හැක්කේ rGO/nZVI සංයෝගවල අධි අවශෝෂණය සහ අඩුකිරීමේ ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇති බවත්, rGO/nZVI සංයුතියේ rGO adsorbent ලෙසත් වාහක ද්‍රව්‍යයක් ලෙසත් භාවිත කළ හැකි බවත්ය.
rGO/nZVI සහ nZVI සංයුක්ත සඳහා ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව සහ DC adsorption ධාරිතාව (A, B) [Co = 25 mg l-1-100 mg l-1, T = 25 °C, මාත්රාව = 0.05 g], pH. rGO/nZVI සංයුක්ත (C) මත adsorption ධාරිතාව සහ DC ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව මත [Co = 50 mg L-1, pH = 3-11, T = 25 ° C, මාත්රාව = 0.05 g].
ද්‍රාවණය pH යනු අවශෝෂණ ක්‍රියාවලීන් අධ්යයනය කිරීමේදී තීරණාත්මක සාධකයකි, මන්ද එය අවශෝෂකයේ අයනීකරණය, විශේෂීකරණය සහ අයනීකරණය යන මට්ටමට බලපායි. නියත adsorbent මාත්රාවක් (0.05 g) සහ pH පරාසයේ 50 mg L-1 හි ආරම්භක සාන්ද්රණය (3-11) සමඟ 25 ° C දී අත්හදා බැලීම සිදු කරන ලදී. සාහිත්‍ය සමාලෝචනයකට අනුව, DC යනු විවිධ pH මට්ටම්වල අයනීකරණය කළ හැකි ක්රියාකාරී කාණ්ඩ කිහිපයක් (ෆීනෝල්, ඇමයිනෝ කාණ්ඩ, මධ්‍යසාර) සහිත ඇම්ෆිෆිලික් අණුවකි. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, rGO/nZVI සංයුක්තයේ මතුපිට ඇති DC හි විවිධ ක්‍රියාකාරකම් සහ අදාළ ව්‍යුහයන් විද්‍යුත්ස්ථිතිකව අන්තර්ක්රියා කළ හැකි අතර කැටායන, zwitterions සහ ඇනායන ලෙස පැවතිය හැක, DC අණුව pH <3.3 දී කැටානික (DCH3+) ලෙස පවතී. zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 සහ anionic (DCH− හෝ DC2−) PH 7.7. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, rGO/nZVI සංයුක්තයේ මතුපිට ඇති DC හි විවිධ ක්‍රියාකාරකම් සහ අදාළ ව්‍යුහයන් විද්‍යුත්ස්ථිතිකව අන්තර්ක්රියා කළ හැකි අතර කැටායන, zwitterions සහ ඇනායන ලෙස පැවතිය හැක, DC අණුව pH <3.3 දී කැටානික (DCH3+) ලෙස පවතී. zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 සහ anionic (DCH- හෝ DC2-) PH 7.7. В еезултета различе фазличе дазличе и и могствовать сутионов, ввиттер-ионов, ввиттер-и онов, долекула катиона (DCH3 +) при <3,3, цвиттер- ионный (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 и анионный (DCH- или DC2-) при pH 7,7. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, rGO/nZVI සංයුක්තයේ මතුපිට ඇති DC හි විවිධ ක්‍රියාකාරකම් සහ ඊට අදාළ ව්‍යුහයන් විද්‍යුත්ස්ථිතිකව අන්තර්ක්රියා කළ හැකි අතර කැටායන, zwitterions සහ ඇනායන ආකාරයෙන් පැවතිය හැකිය; DC අණුව pH <3.3 හි කැටායනයක් (DCH3+) ලෙස පවතී; අයනික (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 සහ anionic (DCH- හෝ DC2-) pH 7.7 දී.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发生静电相互子、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 的 和 和 和 和 材料 材料 复合 复合 表面 的 的 相关的 静电相关存在，两性离子(DCH20) 3.3 < pH < 7.7 和阴离子(DCH- 或DC2-) 在PH 7.7。 Следовательно, различные функци ДК и родственых им структур на поверхности композита rGO/n атические взаимодействия и существовать в виде катионов, цвитер-ионов и анионов, а молекулы ЦГ3+) при рН < 3,3. එබැවින්, rGO/nZVI සංයුක්තයේ මතුපිට ඇති DC සහ අදාළ ව්‍යුහයන්ගේ විවිධ ශ්‍රිතවලට විද්‍යුත් ස්ථිතික අන්තර්ක්‍රියාවලට ඇතුළු විය හැකි අතර කැටායන, zwitterions සහ ඇනායන ආකාරයෙන් පැවතිය හැකි අතර DC අණු pH <3.3 දී කැටානික (DCH3+) වේ. Он существует в виде цвиттер-иона (DCH20) при 3,3 < pH < 7,7 и аниона (DCH- или DC2-) при pH 7,7. එය 3.3 < pH < 7.7 හි zwitterion (DCH20) ලෙස ද pH 7.7 දී ඇනායන (DCH- හෝ DC2-) ලෙස ද පවතී.3 සිට 7 දක්වා pH අගය වැඩි වීමත් සමග, DC ඉවත් කිරීමේ adsorption ධාරිතාව සහ කාර්යක්ෂමතාව 11.2 mg/g (56%) සිට 17 mg/g (85%) දක්වා වැඩි විය (රූපය 6C). කෙසේ වෙතත්, pH අගය 9 සහ 11 දක්වා වැඩි වූ විට, අවශෝෂණ ධාරිතාව සහ ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව 10.6 mg/g (53%) සිට 6 mg/g (30%) දක්වා තරමක් අඩු විය. pH අගය 3 සිට 7 දක්වා වැඩි වීමත් සමඟ, DCs ප්රධාන වශයෙන් පැවතියේ zwitterions ආකාරයෙන් වන අතර, ඒවා ප්රධාන වශයෙන් විද්‍යුත් ස්ථිතික අන්තර්ක්රියා මගින් rGO/nZVI සංයුති සමඟින් පාහේ විද්‍යුත් ස්ථිතික නොවන ආකර්ෂණයක් හෝ විකර්ෂණයක් ඇති කළේය. pH අගය 8.2 ට වඩා වැඩි වූ විට, adsorbent මතුපිට සෘණ ආරෝපණය වූ අතර, සෘණ ආරෝපිත ඩොක්සිසයික්ලයින් සහ adsorbent මතුපිට අතර ඇති විද්‍යුත් ස්ථිතික විකර්ෂණය හේතුවෙන් adsorption ධාරිතාව අඩු වී අඩු විය. මෙම ප්‍රවනතාවය යෝජනා කරන්නේ rGO/nZVI සංයෝග මත DC adsorption ඉතා pH අගය මත රඳා පවතින බවත්, ප්රතිඵල වලින් පෙන්නුම් කරන්නේ rGO/nZVI සංයෝග ආම්ලික සහ උදාසීන තත්ව යටතේ adsorbents ලෙස සුදුසු බවයි.
DC හි ජලීය ද්රාවණයක අවශෝෂණය මත උෂ්ණත්වයේ බලපෑම (25-55 ° C) සිදු කරන ලදී. රූප සටහන 7A මගින් rGO/nZVI මත DC ප්රතිජීවක ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාවය මත උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමේ බලපෑම පෙන්නුම් කරයි, ඉවත් කිරීමේ ධාරිතාව සහ adsorption ධාරිතාව 83.44% සහ 13.9 mg/g සිට 47% සහ 7.83 mg/g දක්වා වැඩි වී ඇති බව පැහැදිලිය. , පිළිවෙලින්. මෙම සැලකිය යුතු අඩුවීම DC අයනවල තාප ශක්තියේ වැඩි වීමක් නිසා විය හැක, එය desorption47 වෙත යොමු කරයි.
rGO/nZVI සංයුක්ත (A) [Co = 50 mg L-1, pH = 7, මාත්රාව = 0.05 g] මත CD හි ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව සහ Adsorption ධාරිතාව මත උෂ්ණත්වයේ බලපෑම, ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව සහ CD බලපෑම ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව මත Adsorbent මාත්රාව rGO/nSVI සංයුක්තය (B) [Co = 50 mg L-1, pH = 7, T = 25 ° C] (C, D) [Co = 25-100 මත DC ඉවත් කිරීමේ අවශෝෂණ ධාරිතාව සහ කාර්යක්ෂමතාව පිළිබඳ මූලික සාන්ද්රණය mg L-1, pH = 7, T = 25 °C, මාත්රාව = 0.05 g].
ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව සහ අවශෝෂණ ධාරිතාව මත සංයුක්ත adsorbent rGO/nZVI මාත්රාව 0.01 g සිට 0.07 g දක්වා වැඩි කිරීමේ බලපෑම රූපයේ දැක්වේ. 7B. adsorbent මාත්රාව වැඩි වීම නිසා adsorption ධාරිතාව 33.43 mg/g සිට 6.74 mg/g දක්වා අඩු විය. කෙසේ වෙතත්, adsorbent මාත්රාව 0.01 g සිට 0.07 g දක්වා වැඩි වීමත් සමඟ, ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව 66.8% සිට 96% දක්වා වැඩි වන අතර, ඒ අනුව, නැනෝකොම්පොසිට් මතුපිට ක්රියාකාරී මධ්‍යස්ථාන ගණන වැඩි වීමක් සමඟ සම්බන්ධ විය හැකිය.
අවශෝෂණ ධාරිතාව සහ ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව [25-100 mg L-1, 25 ° C, pH 7, මාත්රාව 0.05 g] මත ආරම්භක සාන්ද්රණයෙහි බලපෑම අධ්යයනය කරන ලදී. ආරම්භක සාන්ද්රණය 25 mg L-1 සිට 100 mg L-1 දක්වා වැඩි කළ විට, rGO/nZVI සංයුක්තයේ ඉවත් කිරීමේ ප්‍රතිශතය 94.6% සිට 65% දක්වා අඩු විය (රූපය 7C), බොහෝ විට අපේක්ෂිත ක්‍රියාකාරීත්වය නොමැතිකම නිසා විය හැකිය. අඩවි. . DC49 හි විශාල සාන්ද්‍රණයන් අවශෝෂණය කරයි. අනෙක් අතට, ආරම්භක සාන්ද්රණය වැඩි වූ විට, සමතුලිතතාවයට ළඟා වන තෙක් අවශෝෂණ ධාරිතාව 9.4 mg/g සිට 30 mg/g දක්වා වැඩි විය (රූපය 7D). මෙම නොවැළැක්විය හැකි ප්‍රතික්‍රියාව වන්නේ rGO/nZVI සංයුක්තයේ මතුපිට 50 වෙත ළඟා වීමට DC අයන ස්කන්ධ හුවමාරු ප්‍රතිරෝධයට වඩා වැඩි ආරම්භක DC සාන්ද්‍රණයක් සහිත ගාමක බලය වැඩි වීමයි.
සම්බන්ධතා කාලය සහ චාලක අධ්‍යයනයන් මගින් අවශෝෂණයේ සමතුලිත කාලය අවබෝධ කර ගැනීම අරමුණු කරයි. පළමුව, සම්බන්ධතා වේලාවේ පළමු මිනිත්තු 40 තුළ DC අවශෝෂණය කරන ලද ප්රමාණය මුළු කාලය පුරාවටම (මිනිත්තු 100) අවශෝෂණය කරන ලද මුළු ප්‍රමාණයෙන් අඩක් පමණ විය. ද්‍රාවණයේ ඇති DC අණු ඝට්ටනය වන අතර ඒවා rGO/nZVI සංයුක්තයේ මතුපිටට වේගයෙන් සංක්‍රමණය වන අතර එමඟින් සැලකිය යුතු අවශෝෂණයක් ඇති වේ. මිනිත්තු 40 කට පසු, මිනිත්තු 60 කට පසු සමතුලිතතාවයට පැමිණෙන තෙක් DC අවශෝෂණය ක්‍රමයෙන් හා සෙමින් වැඩි විය (රූපය 7D). පළමු මිනිත්තු 40 තුළ සාධාරණ ප්‍රමාණයක් අවශෝෂණය වන බැවින්, DC අණු සමඟ ගැටීම් අඩු වන අතර අවශෝෂක නොවන අණු සඳහා සක්‍රීය අඩවි අඩු වේ. එබැවින්, අවශෝෂණ අනුපාතය අඩු කළ හැක51.
adsorption kinetics වඩා හොඳින් අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා, ව්‍යාජ පළමු අනුපිළිවෙලෙහි (රූපය 8A), ව්‍යාජ දෙවන අනුපිළිවෙලෙහි (Fig. 8B) සහ Elovich (Fig. 8C) චාලක ආකෘතිවල රේඛා බිම් කොටස් භාවිතා කරන ලදී. චාලක අධ්‍යයනයෙන් (වගුව S1) ලබාගත් පරාමිතීන් අනුව, අවශෝෂණ චාලක විස්තර කිරීම සඳහා ව්‍යාජ තත්පර ආකෘතිය හොඳම ආකෘතිය බව පැහැදිලි වේ, එහිදී R2 අගය අනෙක් මාදිලි දෙකට වඩා ඉහළින් සකසා ඇත. ගණනය කරන ලද adsorption ධාරිතාව (qe, cal) අතර සමානකමක් ද ඇත. ව්‍යාජ-දෙවන අනුපිළිවෙල සහ පර්යේෂණාත්මක අගයන් (qe, exp.) ව්‍යාජ-දෙවන අනුපිළිවෙල අනෙකුත් මාදිලිවලට වඩා හොඳ ආකෘතියක් බවට තවත් සාක්ෂි වේ. වගුව 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, α (ආරම්භක අවශෝෂණ අනුපාතය) සහ β (විසර්ජන නියතය) වල අගයන් අවශෝෂණ අනුපාතයට වඩා වැඩි බව තහවුරු කරයි, DC rGO/nZVI52 සංයුක්තය මත කාර්යක්ෂමව අවශෝෂණය කිරීමට නැඹුරු වන බව පෙන්නුම් කරයි. .
ව්‍යාජ-දෙවන අනුපිළිවෙල (A), ව්‍යාජ-පළමු අනුපිළිවෙල (B) සහ Elovich (C) [Co = 25-100 mg l-1, pH = 7, T = 25 °C, මාත්රාව = 0.05 g යන රේඛීය අවශෝෂණ චාලක බිම් කොටස් ].
විවිධ adsorbate සාන්ද්‍රණ (DC) සහ පද්ධති උෂ්ණත්වවලදී adsorbent (RGO/nRVI සංයුක්ත) වල අවශෝෂණ ධාරිතාව තීරණය කිරීමට adsorption isotherms අධ්යයනය උපකාර කරයි. උපරිම අවශෝෂණ ධාරිතාව Langmuir සමාවයවිකය භාවිතයෙන් ගණනය කරන ලද අතර, එය අවශෝෂණය සමජාතීය බව පෙන්නුම් කරන අතර ඒවා අතර අන්තර්ක්‍රියාකාරිත්වයකින් තොරව adsorbent මතුපිට adsorbate monolayer සෑදීම ඇතුළත් වේ53. තවත් බහුලව භාවිතා වන සමෝෂ්ණ ආකෘති දෙකක් වන්නේ Freundlich සහ Temkin ආකෘති වේ. අවශෝෂණ ධාරිතාව ගණනය කිරීම සඳහා Freundlich ආකෘතිය භාවිතා නොකළද, එය විෂම අවශෝෂණ ක්රියාවලිය තේරුම් ගැනීමට සහ adsorbent මත ඇති පුරප්පාඩු විවිධ ශක්තීන් ඇති බව තේරුම් ගැනීමට උපකාරී වන අතර, Temkin ආකෘතිය adsorption54 හි භෞතික හා රසායනික ගුණාංග තේරුම් ගැනීමට උපකාරී වේ.
රූප සටහන 9A-C මගින් පිළිවෙලින් Langmuir, Freindlich සහ Temkin මාදිලිවල රේඛා බිම් පෙන්වයි. Freundlich (Fig. 9A) සහ Langmuir (Fig. 9B) රේඛා බිම් කොටස් වලින් ගණනය කරන ලද R2 අගයන් සහ වගුව 2 හි ඉදිරිපත් කර ඇති පරිදි rGO/nZVI සංයුක්තයේ DC අවශෝෂණය Freundlich (0.996) සහ Langmuir (0.988) isother අනුගමනය කරයි. ආකෘති සහ ටෙම්කින් (0.985). Langmuir isotherm ආකෘතිය භාවිතයෙන් ගණනය කරන ලද උපරිම adsorption ධාරිතාව (qmax), 31.61 mg g-1 විය. මීට අමතරව, මාන රහිත වෙන් කිරීමේ සාධකයේ (RL) ගණනය කළ අගය 0 සහ 1 (0.097) අතර වන අතර එය හිතකර අවශෝෂණ ක්‍රියාවලියක් පෙන්නුම් කරයි. එසේ නොමැති නම්, ගණනය කරන ලද Freundlich නියතය (n = 2.756) මෙම අවශෝෂණ ක්රියාවලිය සඳහා මනාපයක් දක්වයි. Temkin සමාවයවිකයේ රේඛීය ආකෘතියට අනුව (රූපය 9C), b යනු ˂ 82 kJ mol-1 (0.408)55 වන බැවින් rGO/nZVI සංයුක්තයේ DC හි අවශෝෂණය භෞතික අවශෝෂණ ක්‍රියාවලියකි. භෞතික අවශෝෂණ සාමාන්‍යයෙන් දුර්වල වැන් ඩර් වෝල්ස් බලවේග මගින් මැදිහත් වුවද, rGO/nZVI සංයුක්ත මත සෘජු ධාරා අවශෝෂණය සඳහා අඩු අවශෝෂණ ශක්තීන් අවශ්‍ය වේ [56, 57].
Freundlich (A), Langmuir (B), සහ Temkin (C) රේඛීය adsorption isotherms [Co = 25-100 mg L-1, pH = 7, T = 25 °C, මාත්රාව = 0.05 g]. rGO/nZVI සංයුක්ත (D) මගින් DC adsorption සඳහා van't Hoff සමීකරණයේ කුමන්ත්‍රණය [Co = 25-100 mg l-1, pH = 7, T = 25-55 °C සහ මාත්රාව = 0.05 g].
rGO/nZVI සංයුක්ත වලින් DC ඉවත් කිරීම මත ප්රතික්රියා උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් වල බලපෑම තක්සේරු කිරීම සඳහා, එන්ට්‍රොපි වෙනස (ΔS), එන්තැල්පි වෙනස (ΔH) සහ නිදහස් ශක්ති වෙනස (ΔG) වැනි තාප ගතික පරාමිතීන් සමීකරණ වලින් ගණනය කරන ලදී. 3 සහ 458.
එහිදී \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) – තාප ගතික සමතුලිතතා නියතය, Ce සහ CAe – ද්‍රාවණයේ rGO, මතුපිට සමතුලිතතාවයේ පිළිවෙලින් /nZVI DC සාන්ද්රණය. R සහ RT යනු පිළිවෙලින් වායු නියතය සහ අවශෝෂණ උෂ්ණත්වය වේ. ln Ke 1/T ට එරෙහිව කුමන්ත්‍රණය කිරීමෙන් ∆S සහ ∆H තීරණය කළ හැකි සරල රේඛාවක් (රූපය 9D) ලැබේ.
සෘණ ΔH අගයක් පෙන්නුම් කරන්නේ ක්රියාවලිය බාහිර තාපජ බවයි. අනෙක් අතට, ΔH අගය භෞතික අවශෝෂණ ක්රියාවලිය තුළ පවතී. වගුව 3 හි සෘණ ΔG අගයන් පෙන්නුම් කරන්නේ adsorption හැකි සහ ස්වයංසිද්ධ බවයි. ΔS හි සෘණ අගයන් පෙන්නුම් කරන්නේ ද්‍රව අතුරුමුහුණතෙහි adsorbent අණුවල ඉහළ අනුපිළිවෙලක් (වගුව 3).
වගුව 4 මගින් rGO/nZVI සංයුක්තය පෙර අධ්‍යයනයන්හි වාර්තා වූ අනෙකුත් adsorbents සමඟ සංසන්දනය කරයි. VGO/nCVI සංයුක්තයට ඉහළ අවශෝෂණ ධාරිතාවක් ඇති අතර ජලයෙන් DC ප්රතිජීවක ඉවත් කිරීම සඳහා පොරොන්දු වූ ද්‍රව්‍යයක් විය හැකි බව පැහැදිලිය. මීට අමතරව, rGO/nZVI සංයුක්තවල අවශෝෂණය මිනිත්තු 60 ක සමතුලිත කාලයක් සහිත වේගවත් ක්‍රියාවලියකි. rGO/nZVI සංයුතිවල විශිෂ්ට අවශෝෂණ ගුණාංග rGO සහ nZVI හි සහයෝගීතා බලපෑම මගින් පැහැදිලි කළ හැක.
රූප සටහන 10A, B මගින් rGO/nZVI සහ nZVI සංකීර්ණ මගින් DC ප්රතිජීවක ඉවත් කිරීම සඳහා තාර්කික යාන්ත්රණය නිදර්ශනය කරයි. 3 සිට 7 දක්වා pH අගය වැඩි වීමත් සමඟ DC adsorption හි කාර්යක්ෂමතාව මත pH අගයේ බලපෑම පිළිබඳ පර්යේෂණවල ප්‍රතිඵලවලට අනුව, rGO/nZVI සංයුක්තයේ DC adsorption zwitterion ලෙස ක්රියා කළ බැවින් විද්‍යුත් ස්ථිතික අන්තර්ක්රියා මගින් පාලනය නොකළේය; එබැවින්, pH අගයෙහි වෙනසක් adsorption ක්රියාවලියට බල නොපායි. පසුව, හයිඩ්‍රජන් බන්ධන, ජලභීතික බලපෑම් සහ rGO/nZVI සංයුක්තය සහ DC66 අතර π-π ස්ටැකිං අන්තර්ක්රියා වැනි විද්‍යුත් ස්ථිතික නොවන අන්තර්ක්රියා මගින් adsorption යාන්ත්රණය පාලනය කළ හැක. ස්ථර ග්‍රැෆීන් මතුපිට ඇරෝමැටික adsorbates යාන්ත්රණය ප්රධාන ගාමක බලය ලෙස π-π ස්ටැකිං අන්තර්ක්රියා මගින් පැහැදිලි කර ඇති බව හොඳින් දන්නා කරුණකි. සංයුක්තය යනු π-π* සංක්‍රාන්තිය හේතුවෙන් උපරිම අවශෝෂණ 233 nm සහිත ග්‍රැෆීන් හා සමාන ස්ථර ද්‍රව්‍යයකි. DC adsorbate හි අණුක ව්‍යුහයේ ඇරෝමැටික මුදු හතරක් තිබීම මත පදනම්ව, ඇරෝමැටික DC (π-ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රතිග්‍රාහක) සහ π-ඉලෙක්ට්‍රෝන වලින් පොහොසත් කලාපය අතර π-π-ස්ටැකිං අන්තර්ක්රියා යාන්ත්‍රණයක් පවතින බව අපි උපකල්පනය කළෙමු. RGO මතුපිට. /nZVI සංයුක්ත. මීට අමතරව, fig හි පෙන්වා ඇති පරිදි. 10B, DC සමඟ rGO/nZVI සංයෝගවල අණුක අන්තර්ක්රියා අධ්යයනය කිරීම සඳහා FTIR අධ්‍යයනයන් සිදු කරන ලද අතර DC adsorption පසු rGO/nZVI සංයෝගවල FTIR වර්ණාවලිය රූප සටහන 10B හි පෙන්වා ඇත. 10b. 67 rGO/nZVI මතුපිටට අනුරූප කාබනික ක්රියාකාරී කණ්ඩායම් පවතින බව පෙන්නුම් කරන C=C බන්ධනයේ රාමු කම්පනයට අනුරූප වන 2111 cm-1 හි නව උච්චයක් නිරීක්ෂණය කෙරේ. අනෙකුත් ශිඛර 1561 සිට 1548 cm-1 දක්වා සහ 1399 සිට 1360 cm-1 දක්වා මාරු වන අතර, π-π අන්තර්ක්රියා ග්‍රැෆීන් සහ කාබනික දූෂක 68,69 අවශෝෂණය කිරීමේදී වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරන බව තහවුරු කරයි. DC අවශෝෂණයෙන් පසුව, OH වැනි ඔක්සිජන් අඩංගු කාණ්ඩවල තීව්‍රතාවය 3270 cm-1 දක්වා අඩු වූ අතර, හයිඩ්‍රජන් බන්ධනය අවශෝෂණ යාන්ත්‍රණයන්ගෙන් එකක් බව යෝජනා කරයි. මේ අනුව, ප්රතිඵල මත පදනම්ව, rGO/nZVI සංයුක්තය මත DC adsorption ප්රධාන වශයෙන් π-π ස්ටැකිං අන්තර්ක්රියා සහ H-බන්ධන හේතුවෙන් සිදු වේ.
rGO/nZVI සහ nZVI සංකීර්ණ (A) මගින් DC ප්රතිජීවක ඖෂධ අවශෝෂණය කිරීමේ තාර්කික යාන්ත්රණය. rGO/nZVI සහ nZVI (B) මත DC හි FTIR adsorption වර්ණාවලි.
3244, 1615, 1546, සහ 1011 cm-1 හි nZVI හි අවශෝෂණ කලාපවල තීව්‍රතාවය nZVI හා සසඳන විට nZVI (රූපය 10B) මත DC අවශෝෂණයෙන් පසු වැඩි විය, එය කාබොක්සිලික් අම්ලයේ හැකි ක්රියාකාරී කණ්ඩායම් සමඟ අන්තර්ක්රියා කිරීමට සම්බන්ධ විය යුතුය. DC හි O කණ්ඩායම්. කෙසේ වෙතත්, සියලුම නිරීක්ෂිත කලාපවල සම්ප්‍රේෂණයේ මෙම අඩු ප්‍රතිශතය, අවශෝෂණ ක්රියාවලියට පෙර nZVI හා සසඳන විට phytosynthetic adsorbent (nZVI) හි adsorption කාර්යක්ෂමතාවයේ සැලකිය යුතු වෙනසක් පෙන්නුම් නොකරයි. nZVI71 සමඟ සමහර DC ඉවත් කිරීමේ පර්යේෂණවලට අනුව, nZVI H2O සමඟ ප්රතික්රියා කරන විට, ඉලෙක්ට්‍රෝන මුදා හරින අතර පසුව H+ ඉතා අඩු කළ හැකි ක්රියාකාරී හයිඩ්‍රජන් නිපදවීමට භාවිතා කරයි. අවසාන වශයෙන්, සමහර කැටායන සංයෝග සක්‍රීය හයිඩ්‍රජන් වලින් ඉලෙක්ට්‍රෝන පිළිගන්නා අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස -C=N සහ -C=C-, බෙන්සීන් වළල්ල බෙදීම ආරෝපණය වේ.
පසු කාලය: නොවැම්බර්-14-2022