အစိမ်းရောင် ပေါင်းစပ်ထားသော ဂရပ်ဖင်းအောက်ဆိုဒ်နှင့် နာနို-သုညသံဓာတ် ပေါင်းစပ်မှု လျှော့ချခြင်းဖြင့် ရေမှ doxycycline ပဋိဇီဝဆေးများကို ပေါင်းစပ်ဖယ်ရှားခြင်း

Nature.com ကိုလာရောက်လည်ပတ်သည့်အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါသည်။ သင်အသုံးပြုနေသောဘရောက်ဆာဗားရှင်းတွင် CSS ပံ့ပိုးမှုအကန့်အသတ်ရှိသည်။ အကောင်းဆုံးအတွေ့အကြုံအတွက်၊ အပ်ဒိတ်လုပ်ထားသောဘရောက်ဆာ (သို့မဟုတ် Internet Explorer တွင် လိုက်ဖက်ညီသောမုဒ်ကိုပိတ်ပါ) ကိုအသုံးပြုရန် ကျွန်ုပ်တို့အကြံပြုအပ်ပါသည်။ ဤအတောအတွင်း၊ ဆက်လက်ပံ့ပိုးမှုသေချာစေရန်၊ ပုံစံများနှင့် JavaScript မပါဘဲ ဝဘ်ဆိုက်ကို တင်ဆက်ပါမည်။
ဤလုပ်ငန်းတွင်၊ rGO/nZVI ပေါင်းစပ်များကို အန္တရာယ်နည်းပါးသော ဓာတုပေါင်းစပ်မှုကဲ့သို့သော "စိမ်းလန်းသော" ဓာတုဗေဒမူများကို လိုက်နာရန် Sophora အဝါရောင်အရွက်ထုတ်ယူမှုကို လျှော့ချပေးသည့် အေးဂျင့်နှင့် တည်ငြိမ်မှုကို အသုံးပြုကာ ရိုးရှင်းပြီး သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတရှိသော လုပ်ထုံးလုပ်နည်းကို အသုံးပြု၍ ပထမအကြိမ် ပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်ထားပါသည်။ အောင်မြင်သောပေါင်းစပ်ဖန်တီးမှုကိုညွှန်ပြသည့် SEM၊ EDX၊ XPS၊ XRD၊ FTIR နှင့် zeta တို့၏အောင်မြင်သောပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်မှုကိုအတည်ပြုရန် ကိရိယာအများအပြားကိုအသုံးပြုထားသည်။ ပဋိဇီဝဆေး doxycycline ၏ အမျိုးမျိုးသော ပြင်းအားများတွင် ဝတ္ထုပေါင်းစပ်များနှင့် သန့်စင်သော nZVI များ၏ ဖယ်ရှားနိုင်စွမ်းကို rGO နှင့် nZVI အကြား ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို စုံစမ်းစစ်ဆေးရန် နှိုင်းယှဉ်ခဲ့သည်။ 25mg L-1, 25°C နှင့် 0.05g ၏ ဖယ်ရှားမှုအခြေအနေအောက်တွင်၊ NZVI ၏ စုပ်ယူမှုနှုန်းသည် 90% ရှိပြီး rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုမှ doxycycline ၏ စုပ်ယူမှုနှုန်းသည် 94.6% အထိ ရောက်ရှိကြောင်း အတည်ပြုခြင်းမှာ nZVI နှင့် rGO၊ . စုပ်ယူမှုလုပ်ငန်းစဉ်သည် pseudo-second အစီအစဥ်တစ်ခုနှင့် သက်ဆိုင်ပြီး အမြင့်ဆုံး စုပ်ယူနိုင်စွမ်း 31.61 mg g-1 ဖြင့် 25°C နှင့် pH 7 တွင် Freundlich မော်ဒယ်နှင့် ကောင်းမွန်သော သဘောတူညီချက်တစ်ရပ်ကို အဆိုပြုထားသည်။ ထို့အပြင်၊ rGO/nZVI composite ၏ ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်မှုသည် 60% ဆက်တိုက် မျိုးဆက်ပွားစက်ဝန်းပြီးနောက်။
ယခုအခါ ရေရှားပါးမှုနှင့် လေထုညစ်ညမ်းမှုသည် နိုင်ငံတိုင်းအတွက် ဆိုးရွားသော ခြိမ်းခြောက်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ အထူးသဖြင့် ပဋိဇီဝဆေးညစ်ညမ်းမှုသည် COVID-19 ကပ်ရောဂါ 1,2,3 အတွင်း ထုတ်လုပ်မှုနှင့် သုံးစွဲမှု တိုးလာခြင်းကြောင့် ရေထုညစ်ညမ်းမှု မြင့်တက်လာခဲ့သည်။ ထို့ကြောင့် ရေဆိုးများတွင် ပဋိဇီဝဆေးများ ပပျောက်ရေးအတွက် ထိရောက်သော နည်းပညာတစ်ရပ် ဖော်ဆောင်ရေးသည် အရေးတကြီး ဆောင်ရွက်ရမည့် လုပ်ငန်းတစ်ခုဖြစ်သည်။
tetracycline အုပ်စုမှ ခံနိုင်ရည်ရှိသော တစ်ပိုင်း ဓာတုပဋိဇီဝဆေးများထဲမှ တစ်ခုမှာ doxycycline (DC)4,5 ဖြစ်သည်။ မြေအောက်ရေနှင့် မျက်နှာပြင်ရေများတွင် DC အကြွင်းအကျန်များကို ဇီဝဖြစ်စဉ် မချေဖျက်နိုင်ဘဲ 20-50% သာ ဇီဝဖြစ်စဉ်အဖြစ်သို့ စွန့်ထုတ်ပြီး ကျန်များကို ပတ်ဝန်းကျင်သို့ စွန့်ထုတ်ကာ ဆိုးရွားသော သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်နှင့် ကျန်းမာရေးဆိုင်ရာ ပြဿနာများ 6.
DC ကို နိမ့်သောအဆင့်တွင် ထိတွေ့ခြင်းသည် ရေနေ အလင်းဓာတ်ပြု အဏုဇီဝ ပိုးမွှားများကို သေစေနိုင်ပြီး ပိုးသတ်ဆေး ဘက်တီးရီးယားများ ပျံ့နှံ့မှုကို ခြိမ်းခြောက်နိုင်ပြီး ပိုးသတ်ဆေး ခံနိုင်ရည်ကို တိုးစေသောကြောင့် ဤညစ်ညမ်းမှုကို ရေဆိုးများမှ ဖယ်ရှားရပါမည်။ ရေတွင် DC ၏ သဘာဝအတိုင်း ပျက်စီးခြင်းသည် အလွန်နှေးကွေးသော ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ photolysis၊ biodegradation နှင့် adsorption ကဲ့သို့သော physico-chemical processes များသည် low concentrations နှင့် very low rates 7,8 တွင်သာ ပျက်စီးသွားနိုင်သည်။ သို့သော်၊ လွယ်ကူသော၊ ရိုးရှင်းသော၊ ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်မှု၊ ကိုင်တွယ်ရလွယ်ကူပြီး ထိရောက်မှုအရှိဆုံးနည်းလမ်းမှာ adsorption9,10 ဖြစ်သည်။
Nano zero valent iron (nZVI) သည် metronidazole၊ diazepam၊ ciprofloxacin၊ chloramphenicol နှင့် tetracycline အပါအဝင် ရေထဲမှ ပဋိဇီဝဆေးများစွာကို ဖယ်ရှားပေးနိုင်သည့် အလွန်အစွမ်းထက်သော ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤစွမ်းရည်မှာ nZVI တွင် မြင့်မားသော ဓာတ်ပြုနိုင်စွမ်း၊ ကြီးမားသော မျက်နှာပြင်ဧရိယာနှင့် ပြင်ပ ချိတ်တွယ်ထားသော နေရာများစွာကဲ့သို့သော အံ့သြဖွယ်ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် ဖြစ်သည်။ သို့ရာတွင်၊ nZVI သည် ဗင်ဒါဝဲလ်၏ စွမ်းအားများနှင့် သံလိုက်ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် nZVI10,12 ၏ ဓာတ်ပြုမှုကို ဟန့်တားသော အောက်ဆိုဒ်အလွှာများဖွဲ့စည်းခြင်းကြောင့် ညစ်ညမ်းမှုများကို ဖယ်ရှားရာတွင် ထိရောက်မှုကို လျော့နည်းစေသည့် ဗန်ဒါဝဲလ်၏ စွမ်းအားများနှင့် မြင့်မားသော သံလိုက်ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် ပေါင်းစပ်မှုဖြစ်နိုင်သည်။ nZVI အမှုန်များစုပုံခြင်းကို surfactants နှင့် ပိုလီမာများဖြင့် ပြုပြင်ခြင်းဖြင့် သို့မဟုတ် ၎င်းတို့အား ပတ်ဝန်းကျင်တွင် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်မှုကို မြှင့်တင်ရန် အလားအလာရှိသော ချဉ်းကပ်မှုအဖြစ် သက်သေပြခဲ့သည့် အခြား nanomaterials များနှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့ကို လျှော့ချနိုင်သည်။
Graphene သည် sp2-hybridized carbon atoms များပါ၀င်သော နှစ်ဘက်မြင် ကာဗွန်နာနိုပစ္စည်းဖြစ်ပြီး ပျားလပို့ ရာဇမတ်ကွက်တွင် စီစဉ်ပေးသည်။ ၎င်းတွင် ကြီးမားသော မျက်နှာပြင် ဧရိယာ၊ သိသာထင်ရှားသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ခွန်အား၊ အလွန်ကောင်းမွန်သော လျှပ်စစ်ဓာတ်ပစ္စည်းများ လုပ်ဆောင်ချက်၊ မြင့်မားသော အပူစီးကူးမှု၊ လျင်မြန်သော အီလက်ထရွန် ရွေ့လျားနိုင်မှုနှင့် ၎င်း၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ inorganic nanoparticles များကို ထောက်ပံ့ပေးရန် သင့်လျော်သော သယ်ဆောင်သည့် ပစ္စည်းတစ်ခု ပါဝင်သည်။ သတ္တုနာနိုအမှုန်များနှင့် ဂရပ်ဖင်းတို့၏ပေါင်းစပ်မှုသည် ပစ္စည်းတစ်ခုစီ၏တစ်ဦးချင်းစီအကျိုးကျေးဇူးများကို လွန်စွာကျော်လွန်နိုင်ပြီး၊ ၎င်း၏သာလွန်ကောင်းမွန်သောရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများကြောင့်၊ ပိုမိုထိရောက်သောရေကုသမှုအတွက် နာနိုအမှုန်များကို အကောင်းဆုံးဖြန့်ဖြူးပေးစွမ်းနိုင်သည်15။
အပင်ကောက်နှုတ်ချက်များသည် လျှော့ချထားသော ဂရပ်ဖင်းအောက်ဆိုဒ် (rGO) နှင့် nZVI တို့ကို ပေါင်းစပ်ရာတွင် အသုံးများသော အန္တရာယ်ရှိသော ဓာတုလျှော့ချအေးဂျင့်များအတွက် အကောင်းဆုံးရွေးချယ်စရာဖြစ်ပြီး ၎င်းတို့ကို စျေးမကြီးသော၊ အဆင့်တစ်ဆင့်၊ ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် ဘေးကင်းကာ လျှော့ချအေးဂျင့်အဖြစ် အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ flavonoids နှင့် phenolic ဒြပ်ပေါင်းများကဲ့သို့ stabilizer အဖြစ်လည်း လုပ်ဆောင်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ Atriplex halimus L. အရွက်ထုတ်ယူခြင်းကို ဤလေ့လာမှုတွင် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်မှုအတွက် ပြုပြင်ခြင်းနှင့် ပိတ်ခြင်းအေးဂျင့်အဖြစ် အသုံးပြုခဲ့သည်။ Amaranthaceae မိသားစုမှ Atriplex halimus သည် ကျယ်ပြန့်သော ပထဝီဝင်အကွာအဝေး 16 ရှိသော နိုက်ထရိုဂျင်နှစ်သက်သော နှစ်ရှည်ပင်ချုံဖြစ်သည်။
ရရှိနိုင်သောစာပေများအရ Atriplex halimus (A. halimus) ကို rGO/nZVI composites များကို ချွေတာပြီး သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်အောင် ပေါင်းစပ်ဖန်တီးရန် ပထမဆုံးအသုံးပြုခဲ့သည်။ ထို့ကြောင့် ဤလုပ်ငန်း၏ရည်ရွယ်ချက်မှာ အပိုင်းလေးပိုင်းပါဝင်သည်- (၁) A. halimus aquatic leaf extract ကိုအသုံးပြု၍ phytosynthesis of rGO/nZVI နှင့် parent nZVI composites ၊ (2) အောင်မြင်သောဖန်တီးမှုကို အတည်ပြုရန် နည်းလမ်းများစွာကို အသုံးပြု၍ phytosynthesized composite များ၏ လက္ခဏာရပ်များ (၃) ) မတူညီသော တုံ့ပြန်မှုကန့်သတ်ချက်များအောက်တွင် doxycycline ပဋိဇီဝဆေးများ၏ စုပ်ယူမှုနှင့် စုပ်ယူမှုတွင် rGO နှင့် nZVI တို့၏ ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို လေ့လာပါ၊ စုပ်ယူခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်၏အခြေအနေများကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်၊ (3) လုပ်ငန်းစဉ်လည်ပတ်ပြီးနောက် စဉ်ဆက်မပြတ်ကုသမှုအမျိုးမျိုးတွင် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို စုံစမ်းစစ်ဆေးပါ။
Doxycycline hydrochloride (DC၊ MM = 480.90၊ ဓာတုဖော်မြူလာ C22H24N2O·HCl၊ 98%)၊ iron chloride hexahydrate (FeCl3.6H2O, 97%)၊ ဂရပ်ဖိုက်မှုန့်၊ USA၊ Sigma-Aldrich မှ ဝယ်ယူသည်။ ဆိုဒီယမ်ဟိုက်ဒရောဆိုက် (NaOH၊ 97%)၊ အီသနော (C2H5OH၊ 99.9%) နှင့် ဟိုက်ဒရိုကလိုရစ်အက်ဆစ် (HCl, 37%)တို့ကို Merck၊ USA မှ ဝယ်ယူခဲ့သည်။ NaCl, KCl, CaCl2, MnCl2 နှင့် MgCl2 တို့ကို Tianjin Comio Chemical Reagent Co., Ltd. မှ ဝယ်ယူခဲ့သည်။ ဓာတ်ပစ္စည်းများအားလုံးသည် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသန့်စင်မှုမြင့်မားပါသည်။ နှစ်ထပ်ပေါင်းခံရေကို ရေဖျော်ရည်အားလုံးကို ပြင်ဆင်ရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။
A. halimus ၏ ကိုယ်စားပြုနမူနာများကို နိုင်းမြစ်ဝကျွန်းပေါ်ဒေသရှိ ၎င်းတို့၏ သဘာဝနေထိုင်ရာနေရာများမှ စုဆောင်းထားပြီး အီဂျစ်မြေထဲပင်လယ်ကမ်းရိုးတန်းတစ်လျှောက် ကုန်းမြေများဖြစ်သည်။ သက်ဆိုင်သော နိုင်ငံတော်နှင့် နိုင်ငံတကာ လမ်းညွှန်ချက်များ 17 အရ အပင်ပစ္စည်းများကို စုဆောင်းခဲ့ပါသည်။ ပါမောက္ခ Manal Fawzi သည် Boulos18 အရ အပင်နမူနာများကို ရှာဖွေဖော်ထုတ်ခဲ့ပြီး Alexandria University ၏ ပတ်ဝန်းကျင်သိပ္ပံဌာနသည် သိပ္ပံနည်းကျရည်ရွယ်ချက်အတွက် လေ့လာထားသော အပင်မျိုးစိတ်များကို စုဆောင်းခြင်းကို ခွင့်ပြုပေးပါသည်။ နမူနာဘောက်ချာများကို Tanta University Herbarium (TANE) တွင် ဘောက်ချာအမှတ်၊ 14 122–14 127၊ အပ်နှံထားသောပစ္စည်းများကို အသုံးပြုခွင့်ပေးသည့် အများသူငှာဆေးဖက်ဝင်အပင်။ ထို့အပြင် ဖုန်မှုန့် သို့မဟုတ် အညစ်အကြေးများကို ဖယ်ရှားရန်အတွက် အပင်၏အရွက်များကို အတုံးသေးသေးလေးများလှီးဖြတ်ကာ ပိုက်နှင့်ပေါင်းခံရေဖြင့် ၃ ကြိမ်ဆေးကြောပြီးနောက် 50 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်တွင် အခြောက်ခံပါ။ အပင်ကို ကြေမွပြီး အမှုန့် ၅ ဂရမ်ကို ပေါင်းခံရေ 100 ml တွင် နှစ်မြှုပ်ပြီး ထုတ်ယူရရှိရန် 70°C ဖြင့် မိနစ် 20 မွှေပါ။ Bacillus nicotianae ၏ ထုတ်ယူရရှိသော ထုတ်ယူမှုကို Whatman filter စက္ကူဖြင့် စစ်ထုတ်ပြီး 4°C တွင် သန့်ရှင်းပြီး ပိုးသတ်ထားသော ပြွန်များတွင် သိမ်းဆည်းထားပါသည်။
ပုံ 1 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း GO ကို ပြုပြင်ထားသော Hummers နည်းလမ်းဖြင့် ဂရပ်ဖိုက်မှုန့်ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။ GO အမှုန့် 10 mg ကို sonication အောက်တွင် မိနစ် 30 ကြာ deionized ရေ 50 ml တွင် ဖြန့်ကျက်လိုက်ပြီး FeCl3 ၏ 0.9 g နှင့် NaAc ၏ 2.9 g ကို မိနစ် 60 ကြာ ရောစပ်ထားသည်။ Atriplex အရွက်ထုတ်ယူမှု 20 ml ကို ရောမွှေထားသော အရည်ထဲသို့ ထည့်ပြီး 80°C တွင် 8 နာရီကြာ ထားလိုက်ပါ။ ရလာတဲ့အနက်ရောင်ဆိုင်းထိန်းစနစ်ကို စစ်ထုတ်ထားပါတယ်။ ပြင်ဆင်ထားသော nanocomposite များကို အီသနောနှင့် bidistilled ရေဖြင့် ဆေးကြောပြီး 50°C ဖြင့် 12 နာရီကြာ လေဟာနယ်မီးဖိုတွင် အခြောက်ခံပါသည်။
rGO/nZVI နှင့် nZVI ရှုပ်ထွေးမှုများ၏ အစိမ်းရောင်ပေါင်းစပ်မှုနှင့် Atriplex halimus ထုတ်ယူအသုံးပြု၍ ညစ်ညမ်းသောရေမှ DC ပဋိဇီဝဆေးများကို ဖယ်ရှားခြင်း၏ ဇယားကွက်နှင့် ဒစ်ဂျစ်တယ်ဓာတ်ပုံများ။
အတိုချုံးအားဖြင့်၊ ပုံ ၁ တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ 0.05 M Fe3+ အိုင်းယွန်းပါဝင်သော သံကလိုရိုက်ဖြေရှင်းချက်၏ 10 ml ကို ခါးသောအရွက်ထုတ်ယူမှုဖြေရှင်းချက်၏ 20 ml တွင် အလယ်အလတ်အပူပေးပြီး မိနစ် 60 ကြာမွှေပေးပြီး၊ ထို့နောက်အဖြေကို အလယ်ဗဟိုတွင်ထည့်ထားသည်။ 14,000 rpm (Hermle , 15,000 rpm) အနက်ရောင်အမှုန်အမွှားများပေးရန် 15 မိနစ်၊ ထို့နောက် အီသနောနှင့် ပေါင်းခံရေဖြင့် ၃ ကြိမ်ဆေးကြောပြီးနောက် 60°C တွင် လေဟာနယ်မီးဖိုတွင် အခြောက်ခံ၍ တစ်ညလုံးအခြောက်ခံပါ။
အပင်မှပေါင်းစပ်ထားသော rGO/nZVI နှင့် nZVI ပေါင်းစပ်မှုများကို UV-မြင်နိုင်သော spectroscopy (T70/T80 စီးရီး UV/Vis spectrophotometers၊ PG Instruments Ltd, UK) ၏ စကင်န်ဖတ်ခြင်းအကွာအဝေးတွင် 200-800 nm. rGO/nZVI နှင့် nZVI ပေါင်းစပ်မှုများ၏ မြေမျက်နှာသွင်ပြင်နှင့် အရွယ်အစားကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် TEM spectroscopy (JOEL၊ JEM-2100F၊ Japan၊ အရှိန်မြှင့်ဗို့အား 200 kV) ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ ပြန်လည်ရယူခြင်းနှင့် တည်ငြိမ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွက် တာဝန်ရှိသော အပင်ထုတ်ယူမှုများတွင်ပါ၀င်နိုင်သော လုပ်ငန်းဆောင်တာအုပ်စုများကို အကဲဖြတ်ရန်အတွက် FT-IR spectroscopy (JASCO spectrometer အကွာအဝေး 4000-600 စင်တီမီတာ-1) တွင် လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ Zeta အလားအလာခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု (Zetasizer Nano ZS Malvern) ကို ပေါင်းစပ်ထားသော nanomaterials များ၏ မျက်နှာပြင်တာဝန်ခံကို လေ့လာရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ အမှုန့်ရှိသော nanomaterials များ၏ X-ray diffraction တိုင်းတာခြင်းအတွက် X-ray diffractometer (X'PERT PRO, Netherlands) ကို အသုံးပြုပြီး 2θ မှ 20° မှ 80 အတွင်း လက်ရှိ (40 mA)၊ ဗို့အား (45 kV) ဖြင့် လည်ပတ်ပါသည်။ ° နှင့် CuKa1 ဓါတ်ရောင်ခြည် (\(\lambda =\ ) 1.54056 Ao)။ စွမ်းအင်ပြန့်ပွားသော X-ray spectrometer (EDX) (မော်ဒယ် JEOL JSM-IT100) သည် Al K-α monochromatic X-rays များကို XPS တွင် -10 မှ 1350 eV ၊ အစက်အပြောက်အရွယ်အစား 400 μm K-ALPHA ကို စုဆောင်းသောအခါ ဒြပ်စင်ဖွဲ့စည်းပုံကို လေ့လာရန် တာဝန်ရှိပါသည်။ (Thermo Fisher Scientific၊ USA) အပြည့်အ၀ ရောင်စဉ်တန်း၏ ထုတ်လွှင့်စွမ်းအင်မှာ 200 eV ဖြစ်ပြီး ကျဉ်းမြောင်းသော ရောင်စဉ်မှာ 50 eV ဖြစ်သည်။ အမှုန့်နမူနာကို လေဟာနယ်ခန်းထဲမှာ ထည့်ထားတဲ့ နမူနာကိုင်ဆောင်သူပေါ် ဖိထားတယ်။ ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်ကိုဆုံးဖြတ်ရန် C 1 s ရောင်စဉ်ကို 284.58 eV တွင်ကိုးကားရန်အသုံးပြုခဲ့သည်။
aqueous solutions များမှ doxycycline (DC) ကို ဖယ်ရှားရာတွင် ပေါင်းစပ်ထားသော rGO/nZVI nanocomposites များ၏ ထိရောက်မှုကို စမ်းသပ်ရန်အတွက် စုပ်ယူမှုစမ်းသပ်မှုများကို ပြုလုပ်ခဲ့ပါသည်။ 298 K ဖြင့် orbital shaker (Stuart, Orbital Shaker/SSL1) တွင် 25 ml Erlenmeyer flasks များကို 200 rpm ဖြင့် တုန်ခါသည့်အမြန်နှုန်းဖြင့် ပြုလုပ်ခဲ့ပါသည်။ စုပ်ယူမှုထိရောက်မှုအပေါ် rGO/nSVI ပမာဏ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို အကဲဖြတ်ရန်အတွက် မတူညီသောအလေးချိန် (0.01–0.07 ဂရမ်) ကို DC ဖြေရှင်းချက် 20 ml တွင် ပေါင်းထည့်ခဲ့သည်။ kinetics နှင့် adsorption isotherms ကိုလေ့လာရန်၊ စုပ်ယူမှု 0.05 g ကို ကနဦးအာရုံစူးစိုက်မှုရှိသော CD ၏ aqueous solution တွင် နှစ်မြှုပ်ထားသည်။ DC ကိုဖယ်ရှားခြင်းအပေါ် pH ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို pH (3-11) နှင့် 25°C တွင် 50 mg L-1 ၏ ကနဦးပြင်းအားကို လေ့လာခဲ့သည်။ HCl သို့မဟုတ် NaOH ဖြေရှင်းချက်အနည်းငယ် (Crison pH meter၊ pH meter၊ pH 25) ကိုထည့်ခြင်းဖြင့် စနစ်၏ pH ကို ချိန်ညှိပါ။ ထို့အပြင်၊ 25-55°C အကွာအဝေးရှိ စုပ်ယူမှုစမ်းသပ်မှုများအပေါ် တုံ့ပြန်မှုအပူချိန်၏ လွှမ်းမိုးမှုကို စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့သည်။ စုပ်ယူမှုလုပ်ငန်းစဉ်အပေါ် အိုင်ယွန်အစွမ်းသတ္တိကို 50 mg L–1၊ pH 3 နှင့် 7) 25°C၊ 25°C နှင့် DC ၏ ကနဦးအာရုံစူးစိုက်မှုတွင် NaCl (0.01–4 mol L–1) နှင့် စုပ်ယူမှုပမာဏ 0.05 ဂရမ်။ စုပ်ယူခြင်းမရှိသော DC ၏ စုပ်ယူမှုကို လှိုင်းအလျားအလျား (λmax) 270 နှင့် 350 nm တွင် တပ်ဆင်ထားသော dual beam UV-Vis spectrophotometer (T70/T80 series, PG Instruments Ltd, UK) ဖြင့် တိုင်းတာသည်။ DC ပဋိဇီဝဆေးများ၏ ရာခိုင်နှုန်း (R%; Eq. 1) နှင့် စုပ်ယူမှုပမာဏ DC၊ qt၊ Eq။ 2 (mg/g) ကို အောက်ပါညီမျှခြင်းဖြင့် တိုင်းတာခဲ့သည်။
%R သည် DC ဖယ်ရှားနိုင်မှုစွမ်းရည် (%)၊ Co သည် အချိန် 0 တွင် ကနဦး DC အာရုံစူးစိုက်မှုဖြစ်ပြီး C သည် အချိန် t တွင် DC အာရုံစူးစိုက်မှု အသီးသီး (mg L-1) ဖြစ်သည်။
qe သည် adsorbent ၏ ယူနစ်ထုထည်တစ်ခုလျှင် DC စုပ်ယူနိုင်သော ပမာဏ (mg g-1)၊ Co နှင့် Ce တို့သည် သုညအချိန်နှင့် မျှခြေတွင် အသီးသီး (mg l-1)၊ V သည် အဖြေပမာဏ (l)၊ နှင့် m သည် စုပ်ယူမှု အစုလိုက် ဓာတ်ပြုခြင်း (g) ဖြစ်သည်။
SEM ပုံများ (ပုံ. 2A–C) သည် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံ၏ lamellar morphology ကို ၎င်း၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် တစ်ပြေးညီ ပြန့်ကျဲနေသော သံနာနိုအမှုန်များဖြင့် ညီညီညာညာ ပြန့်ကျဲနေသော nZVI NPs များကို rGO မျက်နှာပြင်သို့ အောင်မြင်စွာ ချိတ်ဆက်မှုကို ညွှန်ပြသည်။ ထို့အပြင်၊ A. halimus GO ကိုပြန်လည်ထူထောင်ခြင်းနှင့်တစ်ပြိုင်နက်အောက်ဆီဂျင်ပါ ၀ င်သောအုပ်စုများကိုဖယ်ရှားကြောင်းအတည်ပြုသော rGO အရွက်တွင်အရေးအကြောင်းအချို့ရှိသည်။ ဤကြီးမားသော အရေးအကြောင်းများသည် သံ NPs များကို တက်ကြွစွာ တင်ဆောင်ရန်အတွက် နေရာများအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။ nZVI ပုံများ (ပုံ. 2D-F) သည် လုံးပတ်သံ NPs များသည် အလွန်ပြန့်ကျဲနေပြီး စုစည်းမှုမရှိခဲ့ကြောင်း၊ ၎င်းသည် အပင်ထုတ်ယူမှု၏ ရုက္ခဗေဒအစိတ်အပိုင်းများ၏ အပေါ်ယံသဘာဝကြောင့်ဖြစ်သည်။ အမှုန်အရွယ်အစား 15-26 nm အတွင်းကွဲပြားသည်။ သို့သော်၊ အချို့သောဒေသများသည် nZVI ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ DC မော်လီကျူးများကို ဖမ်းမိနိုင်ခြေကို တိုးမြင့်စေနိုင်သောကြောင့်၊ အချို့သောဒေသများတွင် ပြတင်းပေါက်များနှင့် အပေါက်များဖွဲ့စည်းပုံပါရှိသော သေးငယ်သောရုပ်ပုံသဏ္ဌာန်ရှိသည်။ Rosa Damascus ထုတ်ယူမှုကို nZVI ၏ပေါင်းစပ်မှုအတွက်အသုံးပြုသောအခါ၊ ရရှိသော NPs များသည် ပျက်ပြယ်သွားကာ ပုံသဏ္ဍာန်အမျိုးမျိုးဖြင့် တစ်သားတည်းဖြစ်နေပြီး Cr(VI) စုပ်ယူမှုတွင် ၎င်းတို့၏ထိရောက်မှုကိုလျော့ကျစေပြီး တုံ့ပြန်မှုအချိန် 23 ကိုတိုးစေသည်။ ရလဒ်များသည် ထင်ရှားစွာပေါင်းစပ်ခြင်းမရှိဘဲ အမျိုးမျိုးသော nanometer အရွယ်အစားရှိသော ဝက်သစ်ချနှင့် ပိုးစာရွက်တို့မှ ပေါင်းစပ်ထားသော nZVI နှင့် ကိုက်ညီပါသည်။
rGO/nZVI (AC), nZVI (D, E) ပေါင်းစပ်မှုများနှင့် nZVI/rGO (G) နှင့် nZVI (H) ပေါင်းစပ်မှုများ၏ EDX ပုံစံများ။
အပင်မှ ပေါင်းစပ်ထားသော rGO/nZVI နှင့် nZVI ပေါင်းစပ်ပါဝင်မှု EDX (ပုံ။ 2G၊ H) ကို အသုံးပြု၍ လေ့လာခဲ့သည်။ လေ့လာမှုများအရ nZVI သည် ကာဗွန် (ဒြပ်ထုအားဖြင့် 38.29%)၊ အောက်ဆီဂျင် (47.41%) နှင့် သံ (11.84%) နှင့် ဖွဲ့စည်းထားသော်လည်း အပင်ထုတ်ယူမှုများမှ ရရှိနိုင်သော phosphorus24 ကဲ့သို့သော အခြားဒြပ်စင်များလည်း ရှိနေပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ကာဗွန်နှင့် အောက်ဆီဂျင် ရာခိုင်နှုန်း မြင့်မားမှုသည် မြေအောက်မြေအောက် nZVI နမူနာများတွင် အပင်ထုတ်ယူမှုများမှ phytochemicals များရှိနေခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။ ဤဒြပ်စင်များကို rGO တွင် အညီအမျှ ဖြန့်ဝေသော်လည်း မတူညီသော အချိုးအစားများတွင်- C (39.16 wt %), O (46.98 wt %) နှင့် Fe (10.99 wt %), EDX rGO/nZVI ကဲ့သို့သော အခြားဒြပ်စင်များဖြစ်သည့် S၊ အပင်ထုတ်ယူမှုများနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ A. halimus ကိုအသုံးပြုထားသော rGO/nZVI ပေါင်းစပ်ရှိ လက်ရှိ C:O အချိုးနှင့် သံပါဝင်မှုသည် C (23.44 wt.%), O (68.29 wt.%) ၏ ပါဝင်မှုကို ဖော်ပြသောကြောင့် ယူကလစ်ရွက်ထုတ်ယူမှုကို အသုံးပြုခြင်းထက် များစွာသာလွန်ပါသည်။ နှင့် Fe (8.27 wt.%)။ wt %) 25. Nataša et al., 2022 သည် ပိတ်ပင်မှုနှင့် ပိုးစာရွက်တို့မှ ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ထားသော nZVI ၏ အလားတူဒြပ်စင်ဖွဲ့စည်းပုံကို အစီရင်ခံတင်ပြပြီး အရွက်ထုတ်ယူမှုတွင်ပါရှိသော ပိုလီဖီနောအုပ်စုများနှင့် အခြားမော်လီကျူးများသည် လျှော့ချရေးလုပ်ငန်းစဉ်အတွက် တာဝန်ရှိကြောင်း အတည်ပြုခဲ့သည်။
အပင်များတွင် ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ထားသော nZVI ၏ ပုံသဏ္ဍာန် (ပုံ။ S2A,B) သည် စက်လုံးပုံဖြစ်ပြီး တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း မမှန်ဘဲ ပျမ်းမျှအမှုန်အရွယ်အစား 23.09 ± 3.54 nm၊ သို့သော် ဗန်ဒါဝေလ်တပ်ဖွဲ့များနှင့် ferromagnetism ကြောင့် ကွင်းဆက်ပေါင်းစည်းမှုကို လေ့လာတွေ့ရှိခဲ့သည်။ အဓိကအားဖြင့် ဤပုံသဏ္ဍာန်နှင့် စက်လုံးပုံသဏ္ဍာန်သည် SEM ရလဒ်များနှင့် ကောင်းမွန်သောသဘောတူညီချက်ဖြစ်သည်။ အလားတူ လေ့လာတွေ့ရှိချက်ကို Abdelfatah et al. 2021 ခုနှစ်တွင် ကြက်ဆူရွက်ထုတ်ယူမှုကို nZVI11 ပေါင်းစပ်မှုတွင် အသုံးပြုခဲ့သည်။ Ruelas tuberosa အရွက်ထုတ်ယူသည့် NPs များသည် nZVI တွင် လျှော့ချအေးဂျင့်အဖြစ်အသုံးပြုသော အချင်း 20 မှ 40 nm26 ရှိသော စက်လုံးပုံသဏ္ဍာန်ရှိသည်။
ရောစပ်ထားသော rGO/nZVI ပေါင်းစပ် TEM ပုံများ (ပုံ။ S2C-D) သည် rGO သည် nZVI NPs အတွက် loading site အများအပြားကို ပံ့ပိုးပေးသည့် အနားသတ်အခေါက်များနှင့် အရေးအကြောင်းများပါရှိသော အခြေခံလေယာဉ်ဖြစ်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ဤ lamellar morphology သည် rGO ၏အောင်မြင်သောဖန်တီးမှုကိုလည်းအတည်ပြုသည်။ ထို့အပြင်၊ nZVI NPs များသည် 5.32 မှ 27 nm မှ အမှုန်အရွယ်အစားများရှိသော စက်လုံးပုံသဏ္ဍာန်ရှိပြီး rGO အလွှာတွင် မြှုပ်နှံထားသည်မှာ တစ်ပြေးညီနီးပါး ပျံ့နှံ့သွားပါသည်။ ယူကလစ်ရွက်ထုတ်ယူမှုကို Fe NPs/rGO ပေါင်းစပ်ရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ TEM ရလဒ်များက rGO အလွှာရှိ အရေးအကြောင်းများသည် Fe NPs များကို စင်စစ် Fe NPs များထက်ပို၍ ပျံ့နှံ့စေပြီး ပေါင်းစပ်ဓာတ်ပြုမှုကို တိုးမြင့်စေကြောင်း အတည်ပြုခဲ့သည်။ Bagheri et al မှ အလားတူရလဒ်များကို ရရှိခဲ့သည်။ 28 ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 17.70 nm ရှိသော သံ nanoparticles အရွယ်အစားရှိသော ultrasonic နည်းပညာများကို အသုံးပြု၍ ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းစဉ်။
A. halimus၊ nZVI၊ GO၊ rGO နှင့် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများ၏ FTIR ရောင်စဉ်ကို ပုံများတွင် ပြထားသည်။ 3A A. halimus ၏အရွက်များတွင် မျက်နှာပြင်လုပ်ဆောင်နိုင်သောအုပ်စုများပါဝင်မှုမှာ 3336 cm-1 တွင်တွေ့ရပြီး polyphenols နှင့် 1244 cm-1 တို့သည် ပရိုတင်းမှထုတ်လုပ်သောကာဗွန်နဲလ်အုပ်စုများနှင့်ကိုက်ညီသော 1244 cm-1 တွင်တွေ့ရသည်။ 2918 cm-1 တွင် alkanes ၊ 1647 cm-1 မှ alkenes နှင့် 1030 cm-1 တွင် CO-O-CO extensions များကို လေ့လာတွေ့ရှိခဲ့ပြီး၊ တံဆိပ်ခတ်အေးဂျင့်အဖြစ်လုပ်ဆောင်သော အပင်အစိတ်အပိုင်းများပါဝင်နေပြီး ပြန်လည်ထူထောင်ရေးအတွက် တာဝန်ရှိကြောင်း အကြံပြုထားသည်။ Fe2+ ​​မှ Fe0 နှင့် rGO29 သို့သွားပါ။ ယေဘူယျအားဖြင့်၊ nZVI ရောင်စဉ်သည် ခါးသောသကြားများကဲ့သို့ တူညီသောစုပ်ယူမှုအမြင့်ဆုံးကိုပြသသော်လည်း အနည်းငယ်ပြောင်းသည့်အနေအထားဖြင့်ပြသသည်။ OH ဆန့်တုန်ခါမှု (phenols) နှင့် ဆက်စပ်လျက်ရှိသော ပြင်းထန်သောကြိုးဝိုင်းသည် 3244 cm-1 တွင် ပေါ်လာပြီး 1615 တွင် အထွတ်အထိပ်သည် C=C နှင့် ကိုက်ညီပြီး 1546 နှင့် 1011 cm-1 တွင် C=O (polyphenols နှင့် flavonoids) ဆန့်ထုတ်ခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ CN -groups of aromatic amines နှင့် aliphatic amines တို့ကို 1310 cm-1 နှင့် 1190 cm-1 အသီးသီး 13. GO ၏ FTIR spectrum သည် 1041 cm-1 တွင် alkoxy (CO) stretching band၊ 1291 cm-1, C=O stretch အပါအဝင် ပြင်းထန်မှုမြင့်မားသောအောက်ဆီဂျင်ပါရှိသောအုပ်စုများစွာကိုပြသသည်။ 1619 cm-1 တွင် C=C ဆန့်တုန်ခါမှုတီးဝိုင်းတစ်ခု၊ 1708 cm-1 တွင်တီးဝိုင်းတစ်ခုနှင့် 3384 cm-1 တွင် OH အဖွဲ့၏ကျယ်ပြန့်သောတုန်ခါမှုများပေါ်လာသည်၊၊ ၎င်းသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော Hummers နည်းလမ်းဖြင့် oxidizes ပြုလုပ်ကြောင်းအတည်ပြုသည်။ ဖိုက်တင်ဖို. rGO နှင့် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများကို GO spectra နှင့် နှိုင်းယှဉ်သောအခါ၊ 3270 cm-1 တွင် OH ကဲ့သို့သော အောက်ဆီဂျင်ပါရှိသော အုပ်စုများ၏ ပြင်းထန်မှုသည် သိသိသာသာ လျော့ကျသွားပြီး အချို့သော C=O ဖြစ်သည့် 1729 cm-1 တွင် လုံးဝ လျှော့ချ။ A. halimus ထုတ်ယူခြင်းဖြင့် GO ရှိ အောက်ဆီဂျင်ပါရှိသော လုပ်ငန်းဆောင်တာအုပ်စုများကို အောင်မြင်စွာ ဖယ်ရှားနိုင်သည်ကို ညွှန်ပြပြီး ပျောက်ကွယ်သွားခဲ့သည်။ GO သို့ rGO လျှော့ချခြင်းကို အတည်ပြုသည့် 1560 နှင့် 1405 စင်တီမီတာ-1 တွင် rGO ၏ ပြတ်သားသော လက္ခဏာအသစ်အထွတ်အထိပ်များကို တွေ့ရှိရသည်။ 1043 မှ 1015 စင်တီမီတာ-1 နှင့် 982 မှ 918 စင်တီမီတာ-1 ကွဲပြားမှုများကို လေ့လာတွေ့ရှိခဲ့ပြီး ဖြစ်နိုင်သည်မှာ အပင်သုံးပစ္စည်း 31,32 ပါဝင်သည်။ Weng et al.၊ 2018 သည် GO ရှိ အောက်ဆီဂျင်ပါ၀င်သော လုပ်ဆောင်မှုအုပ်စုများ၏ သိသိသာသာ လျော့ပါးသွားသည်ကို လေ့လာတွေ့ရှိခဲ့ပြီး ယူကလစ်ရွက်ထုတ်ယူမှုကို လျှော့ချရန်အတွက် သံဂရာဖင်းအောက်ဆိုဒ်ပေါင်းစပ်မှုကို ပေါင်းစပ်အသုံးပြုထားသည့် ယူကလစ်ရွက်ထုတ်ယူမှုတွင် အပင်အစိတ်အပိုင်း၏ FTIR အပိုင်းကို ပိုမိုနီးကပ်စွာပြသခဲ့သည် အလုပ်လုပ်တဲ့အုပ်စုများ။ ၃၃။
A. Gallium ၏ FTIR ရောင်စဉ်၊ nZVI၊ rGO၊ GO၊ ပေါင်းစပ် rGO/nZVI (A)။ Roentgenogrammy ပေါင်းစပ်ထားသော rGO၊ GO၊ nZVI နှင့် rGO/nZVI (B)။
rGO/nZVI နှင့် nZVI ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းမှုကို X-ray diffraction ပုံစံများ (ပုံ. 3B) ဖြင့် အတည်ပြုခဲ့သည်။ ပြင်းထန်မှုမြင့်မားသော Fe0 တောင်ထွတ်ကို 2Ɵ 44.5°၊ အညွှန်း (110) (JCPDS နံပါတ် 06–0696)11 နှင့် သက်ဆိုင်သည်။ ϒ-FeOOH (JCPDS နံပါတ် 17-0536)34 ရှိနေခြင်းကြောင့် လေယာဉ်၏ 35.1° ၏နောက်ထပ်အထွတ်အထိပ်သည် magnetite Fe3O4 နှင့် 63.2° ဖြစ်နိုင်သည်။ GO ၏ X-ray ပုံစံသည် 2Ɵ 10.3° တွင် ချွန်ထက်သော အထွတ်အထိပ်ကို ပြသပြီး 21.1° တွင် ချွန်ထက်သော အထွတ်အထိပ်ကို ပြသပြီး ဂရပ်ဖိုက်ကို အပြည့်အ၀ ဖယ်ရှားပြီး GO35 ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အောက်ဆီဂျင်ပါရှိသော အုပ်စုများ ရှိနေခြင်းကို မီးမောင်းထိုးပြသည်။ rGO နှင့် rGO/nZVI တို့၏ ပေါင်းစပ်ပုံစံများသည် GO နှင့် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများအတွက် GO နှင့် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်ထားသော GO တို့ကို အောင်မြင်စွာ ပြန်လည်ရယူကြောင်း အတည်ပြုထားသည့် ကျယ်ပြန့်သော rGO တောင်ထွတ်များ၏ ကျယ်ပြန့်သော rGO အထွတ်အထိပ်များ ဖြစ်ပေါ်ခြင်းကို မှတ်တမ်းတင်ထားသည်။ သို့သော်လည်း ပေါင်းစပ် rGO/nZVI ပုံစံတွင် Fe0 (110) နှင့် bcc Fe0 (200) နှင့် 65.22\(^\circ\) နှင့် ဆက်စပ်သော ထပ်လောင်းအထွတ်အထိပ်များကို တွေ့ရှိရပါသည် .
zeta အလားအလာသည် အမှုန်တစ်ခု၏မျက်နှာပြင်နှင့် ဆက်စပ်နေသော အိုင်ယွန်အလွှာတစ်ခုနှင့် ပစ္စည်းတစ်ခု၏ electrostatic ဂုဏ်သတ္တိများကို ဆုံးဖြတ်ပေးပြီး ၎င်း၏တည်ငြိမ်မှုကို တိုင်းတာသည့် အိုင်ယွန်အလွှာတစ်ခုကြား အလားအလာဖြစ်သည်။ ပုံ S1A- တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း ၎င်းတို့၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် -20.8၊ -22 နှင့် -27.4 mV အသီးသီးရှိနေသည့် အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သော စွဲချက်များကြောင့် ၎င်းတို့၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အပင်ပေါင်းစပ် nZVI၊ GO၊ နှင့် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများ၏ Zeta ဖြစ်နိုင်ချေကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု ပြသခဲ့သည်၊ ဂ။ . ဤကဲ့သို့သောရလဒ်များသည် -25 mV ထက်နည်းသော zeta အလားအလာတန်ဖိုးများပါရှိသောအမှုန်များပါရှိသောဖြေရှင်းချက်များအားဖော်ပြသောအစီရင်ခံစာအများအပြားနှင့်ကိုက်ညီသည်နှင့်ယေဘုယျအားဖြင့်ဤအမှုန်များကြား electrostatic repulsion ကြောင့်မြင့်မားသောတည်ငြိမ်မှုကိုပြသသည်။ rGO နှင့် nZVI ပေါင်းစပ်မှုသည် ပေါင်းစပ်အား အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သော အခကြေးငွေများ ပိုမိုရရှိစေပြီး GO သို့မဟုတ် nZVI တစ်ခုတည်းထက် ပိုမိုတည်ငြိမ်မှုရှိသည်။ ထို့ကြောင့်၊ electrostatic repulsion ၏ဖြစ်စဉ်သည်တည်ငြိမ်သော rGO/nZVI39 ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းခြင်းကိုဖြစ်ပေါ်စေလိမ့်မည်။ GO ၏အနုတ်လက္ခဏာမျက်နှာပြင်သည် nZVI နှင့်အပြန်အလှန်ဆက်ဆံရေးအတွက်ကောင်းမွန်သောအခြေအနေများကိုဖန်တီးပေးသည့်ပေါင်းစပ်မှုမရှိဘဲရေတွင်းကြားခံတစ်ခုတွင်အညီအမျှပြန့်ကျဲစေရန်ခွင့်ပြုသည်။ GO နှင့် သံရှေ့ပြေးနိမိတ်များကြား အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုနှင့် အပင်ထုတ်ယူမှုကို rGO နှင့် nZVI အသီးသီးနှင့် rGO/nZVI ရှုပ်ထွေးမှုတို့ကို အသီးသီးပြုလုပ်ရန် အခါးသီးသောဖရဲသီးထုတ်ယူမှုတွင် ကွဲပြားသောလုပ်ဆောင်မှုအုပ်စုများရှိနေခြင်းနှင့် ဆက်စပ်မှုရှိနိုင်သည်။ ဤအပင်ဒြပ်ပေါင်းများသည် ရရှိလာသော နာနိုအမှုန်များစုပုံခြင်းကို တားဆီးကာ ၎င်းတို့၏တည်ငြိမ်မှု 40 ကို တိုးမြင့်လာသောကြောင့် ၎င်းတို့သည် ဖုံးအုပ်အေးဂျင့်များအဖြစ်လည်း လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။
nZVI နှင့် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများ၏ ဒြပ်စင်ဖွဲ့စည်းမှုနှင့် valence ပြည်နယ်များကို XPS (ပုံ 4) မှ ဆုံးဖြတ်ခဲ့သည်။ အလုံးစုံ XPS လေ့လာမှုတွင် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုသည် EDS မြေပုံဆွဲခြင်း (ပုံ 4F–H) နှင့် ကိုက်ညီသော ဒြပ်စင် C၊ O နှင့် Fe တို့ အဓိကအားဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ C1s spectrum တွင် 284.59 eV၊ 286.21 eV နှင့် 288.21 eV အသီးသီးတွင် CC၊ CO နှင့် C=O တို့ကို ကိုယ်စားပြုသည်။ O1s ရောင်စဉ်ကို O=CO၊ CO နှင့် NO အဖွဲ့များသို့ တာဝန်ပေးအပ်ထားသည့် 531.17 eV၊ 532.97 eV နှင့် 535.45 eV အပါအဝင် အထွတ်အထိပ်သုံးခုသို့ ပိုင်းခြားထားသည်။ သို့သော် 710.43၊ 714.57 နှင့် 724.79 eV တွင် အမြင့်ဆုံး Fe 2p3/2၊ Fe+3 နှင့် Fe p1/2 အသီးသီးကို ရည်ညွှန်းပါသည်။ nZVI ၏ XPS ရောင်စဉ် (ပုံ။ 4C-E) သည် C၊ O နှင့် Fe ဒြပ်စင်များအတွက် အထွတ်အထိပ်များကို ပြသခဲ့သည်။ 284.77၊ 286.25 နှင့် 287.62 eV မှ အထွတ်အထိပ်များသည် CC၊ C-OH နှင့် CO တို့ကို ရည်ညွှန်းသောကြောင့် သံ-ကာဗွန်သတ္တုစပ်များ ရှိနေကြောင်း အတည်ပြုသည်။ O1s spectrum သည် C–O/iron carbonate (531.19 eV)၊ hydroxyl radical (532.4 eV) နှင့် O–C=O (533.47 eV) နှင့် ဆက်စပ်နေသည်။ 719.6 တွင် အထွတ်အထိပ်ကို Fe0 နှင့် ရည်ညွှန်းပြီး FeOOH သည် 717.3 နှင့် 723.7 eV တွင် အထွတ်အထိပ်များကို ပြသနေချိန်တွင်၊ ထို့အပြင် 725.8 eV တွင် အထွတ်အထိပ်သည် Fe2O342.43 ၏ပါဝင်မှုကို ဖော်ပြသည်။
NZVI နှင့် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများ အသီးသီး (A, B) ၏ XPS လေ့လာမှု။ nZVI C1s (C), Fe2p (D) နှင့် O1s (E) နှင့် rGO/nZVI C1s (F), Fe2p (G), O1s (H) ပေါင်းစပ်မှု အပြည့်အ၀။
N2 adsorption/desorption isotherm (ပုံ။ 5A၊ B) သည် nZVI နှင့် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများကို အမျိုးအစား II နှင့် သက်ဆိုင်ကြောင်း ပြသသည်။ ထို့အပြင်၊ nZVI ၏ သီးခြားမျက်နှာပြင်ဧရိယာ (SBET) သည် 47.4549 မှ 152.52 m2/g သို့ rGO ဖြင့် မျက်စိကွယ်ပြီးနောက် တိုးလာသည်။ rGO မျက်စိကွယ်ပြီးနောက် nZVI ၏ သံလိုက်ဂုဏ်သတ္တိများ ကျဆင်းသွားခြင်းဖြင့် ဤရလဒ်ကို ရှင်းပြနိုင်သည်၊ ထို့ကြောင့် အမှုန်များစုပုံခြင်းကို လျှော့ချပြီး ပေါင်းစပ်များ၏ မျက်နှာပြင်ဧရိယာကို တိုးလာစေပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ပုံ 5C တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှု၏ pore volume (8.94 nm) သည် မူလ nZVI (2.873 nm) ထက် ပိုများသည်။ ဤရလဒ်သည် El-Monaem et al နှင့် သဘောတူညီသည်။ ၄၅။
rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများနှင့် မူလ nZVI အကြား DC ကို ဖယ်ရှားရန် စုပ်ယူနိုင်မှုစွမ်းရည်ကို အကဲဖြတ်ရန်အတွက် ကနဦးပြင်းအား အသီးသီးတွင် စုပ်ယူမှုတစ်ခုစီ၏ အဆက်မပြတ်ပမာဏ (0.05 g) ကို DC သို့ ပေါင်းထည့်ခြင်းဖြင့် နှိုင်းယှဉ်မှုကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ စုံစမ်းဖြေရှင်းချက် [25] ။ -100 mg l–1] 25°C တွင်။ ရလဒ်များက rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှု၏ ဖယ်ရှားခြင်း ထိရောက်မှု (94.6%) သည် မူလ nZVI (90%) ထက် နည်းပါးသော အာရုံစူးစိုက်မှု (25 mg L-1) ထက် ပိုမြင့်မားသည်ကို ပြသခဲ့သည်။ သို့သော်၊ စတင်အာရုံစူးစိုက်မှုသည် 100 mg L-1 သို့တိုးလာသောအခါ၊ rGO/nZVI နှင့် parent nZVI တို့၏ဖယ်ရှားမှုထိရောက်မှုသည် 70% နှင့် 65% အသီးသီးကျဆင်းသွားသည် (ပုံ 6A)၊ ၎င်းသည် တက်ကြွသောဆိုဒ်များနည်းပါးလာပြီး ပျက်စီးယိုယွင်းလာခြင်းကြောင့်ဖြစ်နိုင်သည်။ nZVI အမှုန်များ။ ဆန့်ကျင်ဘက်တွင်၊ rGO/nZVI သည် rGO နှင့် nZVI အကြား ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကြောင့်ဖြစ်နိုင်သည်၊ ၎င်းသည် စုပ်ယူနိုင်သော တည်ငြိမ်သောတက်ကြွသောနေရာများသည် များစွာပိုမိုမြင့်မားပြီး rGO/nZVI ၏အခြေအနေတွင်၊ DC သည် နဂိုအတိုင်း nZVI ထက် စုပ်ယူနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ သင်္ဘောသဖန်း။ 6B သည် rGO/nZVI နှင့် nZVI ပေါင်းစပ်မှုများ၏ စုပ်ယူနိုင်စွမ်း 9.4 mg/g မှ 30 mg/g နှင့် 9 mg/g အသီးသီး တိုးလာပြီး ကနဦး အာရုံစူးစိုက်မှု 25–100 mg/L မှ တိုးလာသည်ကို ပြသသည်။ -1.1 မှ 28.73 mg g-1 ။ ထို့ကြောင့်၊ DC ဖယ်ရှားမှုနှုန်းသည် ကနဦး DC အာရုံစူးစိုက်မှုနှင့်အတူ အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သော ဆက်စပ်နေပါသည်။ ၎င်းမှာ စုပ်ယူမှုတစ်ခုစီမှ စုပ်ယူမှုနှင့် ဖြေရှင်းချက်တွင် DC ဖယ်ရှားခြင်းအတွက် အက်ဆစ်တစ်ခုစီမှ ပံ့ပိုးပေးသော တုံ့ပြန်မှုစင်တာများ၏ ကန့်သတ်အရေအတွက်ကြောင့်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများသည် စုပ်ယူမှုနှင့် လျှော့ချခြင်း၏ စွမ်းဆောင်ရည် ပိုမိုမြင့်မားကြောင်းနှင့် rGO/nZVI ၏ဖွဲ့စည်းမှုတွင် rGO ကို စုပ်ယူမှုအဖြစ်နှင့် သယ်ဆောင်ပစ္စည်းအဖြစ် နှစ်မျိုးလုံးအသုံးပြုနိုင်သည်ဟု ကောက်ချက်ချနိုင်ပါသည်။
rGO/nZVI နှင့် nZVI ပေါင်းစပ်မှုအတွက် ဖယ်ရှားခြင်းထိရောက်မှုနှင့် DC စုပ်ယူမှုစွမ်းရည်တို့သည် (A, B) [Co = 25 mg l-1–100 mg l-1, T = 25°C, dose = 0.05 g], pH။ rGO/nZVI composites (C) တွင် စုပ်ယူနိုင်စွမ်းနှင့် DC ဖယ်ရှားခြင်း ထိရောက်မှုအပေါ် [Co = 50 mg L–1, pH = 3–11, T = 25°C, dose = 0.05 g]။
ဖြေရှင်းချက် pH သည် စုပ်ယူမှုဖြစ်စဉ်များကို လေ့လာရာတွင် အရေးပါသောအချက်ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် adsorbent ၏ ionization၊ speciation နှင့် ionization ၏ အတိုင်းအတာကို အကျိုးသက်ရောက်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ စမ်းသပ်မှုကို 25°C တွင် အဆက်မပြတ် စုပ်ယူနိုင်သော ဆေးပမာဏ (0.05 g) နှင့် pH အပိုင်းအခြား (3-11) တွင် 50 mg L-1 ၏ ကနဦးပြင်းအား ဖြင့် ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ စာပေပြန်လည်သုံးသပ်ခြင်း 46 အရ DC သည် pH အဆင့်အမျိုးမျိုးတွင် အိုင်ယွန်းနိုင်ခြေရှိသော လုပ်ငန်းဆိုင်ရာအုပ်စုများ (ဖီနော၊ အမိုင်နိုအုပ်စုများ၊ အယ်လ်ကိုဟော) အများအပြားပါရှိသော အမ်ဖီလစ်မော်လီကျူးတစ်ခုဖြစ်သည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် DC ၏ အမျိုးမျိုးသောလုပ်ငန်းဆောင်တာများနှင့် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံမျက်နှာပြင်ရှိ ဆက်စပ်ဖွဲ့စည်းပုံများသည် လျှပ်စစ်ဓာတ်ပြုနိုင်ပြီး cations၊ zwitterions နှင့် anions အဖြစ်တည်ရှိနိုင်သည်၊ DC မော်လီကျူးသည် cationic (DCH3+) တွင် pH < 3.3 ၊ zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 နှင့် PH 7.7 တွင် anionic (DCH− သို့မဟုတ် DC2−)။ ရလဒ်အနေဖြင့် DC ၏ အမျိုးမျိုးသောလုပ်ငန်းဆောင်တာများနှင့် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံမျက်နှာပြင်ရှိ ဆက်စပ်ဖွဲ့စည်းပုံများသည် လျှပ်စစ်ဓာတ်ပြုနိုင်ပြီး cations၊ zwitterions နှင့် anions အဖြစ်တည်ရှိနိုင်သည်၊ DC မော်လီကျူးသည် cationic (DCH3+) တွင် pH < 3.3 ၊ zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 နှင့် PH 7.7 တွင် anionic (DCH- သို့မဟုတ် DC2-)။ В результате различные функции ДК и связанных с ними структур на поверхности композита rGO/nZVI мвог мвог татически и могут существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, молекула ДК сущест вует в ир3+нов цвиттер- ионный (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 и анионный (DCH- или DC2-) при pH 7,7 ။ ရလဒ်အနေဖြင့် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မျက်နှာပြင်ရှိ DC နှင့် ဆက်စပ်ဖွဲ့စည်းပုံများ၏ အမျိုးမျိုးသောလုပ်ဆောင်ချက်များသည် electrostatically အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်နိုင်ပြီး cations၊ zwitterions နှင့် anions များအဖြစ်တည်ရှိနိုင်သည်။ DC မော်လီကျူးသည် pH < 3.3 တွင် cation (DCH3+) အဖြစ်တည်ရှိသည်။ ionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 နှင့် pH 7.7 တွင် anionic (DCH- သို့မဟုတ် DC2-)။因此，DC的各种功能和rGO/nZVI 复合材料表面的相关结构可能会发生静电相互作廨、作用、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။Dc 的的种种和和和复合和和和复合和材料和和和复合和发生和发生和发生和发生结构发生结构发生结构发生结构发生表面可能结构发生会发生会发生结构发生结构发生结构发生相互发生离子发生离子离子阴离子阴离子离子离子离子离子阴离子阴离子离子在在在在在在在在在分子阳离子阳离子阳离子阳离子 (DCH3 +) 形式存在，两性离子(DCH20) 3.3 < pH < 7.7 和阴离子(DCH- 或DC2-) 在PH 7.7 ။ Следовательно, различные функции ДК и родственных им структур на поверхности композита rGO/nZVI эстурту ские взаимодействия и существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, а молекулы ДиК < НЦмрится ၃၊၃။ ထို့ကြောင့် rGO/nZVI composite ၏မျက်နှာပြင်ရှိ DC နှင့် ဆက်စပ်ဖွဲ့စည်းပုံများ၏ အမျိုးမျိုးသောလုပ်ငန်းဆောင်တာများသည် electrostatic interactions များအဖြစ်သို့ ဝင်ရောက်နိုင်ပြီး cations, zwitterions, and anions များအဖြစ် DC မော်လီကျူးများသည် cationic (DCH3+) တွင် pH < 3.3 တွင် ရှိနေပါသည်။ Он существует в виде цвиттер-иона (DCH20) при 3,3 < pH < 7,7 и аниона (DCH- или DC2-) при pH 7,7 ။ ၎င်းသည် 3.3 < pH < 7.7 တွင် zwitterion (DCH20) နှင့် pH 7.7 တွင် anion (DCH- သို့မဟုတ် DC2-) အဖြစ်တည်ရှိသည်။pH 3 မှ 7 အထိ တိုးလာသည်နှင့်အမျှ DC ဖယ်ရှားခြင်း၏ စုပ်ယူနိုင်စွမ်းနှင့် ထိရောက်မှုသည် 11.2 mg/g (56%) မှ 17 mg/g (85%) (ပုံ။ 6C) သို့ တိုးလာသည်။ သို့သော်လည်း pH သည် 9 နှင့် 11 သို့ တိုးလာသည်နှင့်အမျှ စုပ်ယူမှုစွမ်းရည်နှင့် ဖယ်ရှားခြင်းဆိုင်ရာ ထိရောက်မှုတို့သည် 10.6 mg/g (53%) မှ 6 mg/g (30%) အသီးသီး လျော့နည်းသွားသည်။ pH 3 မှ 7 အထိ တိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ DC များသည် အဓိကအားဖြင့် zwitterions ပုံစံဖြင့် တည်ရှိနေပြီး၊ ၎င်းတို့အား လျှပ်စစ်ဓာတ်မ၀င်စေရန် သို့မဟုတ် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်ပါဝင်မှုဖြင့် အများစုဖြစ်သော rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများဖြင့် ၎င်းတို့အား လျှပ်စစ်ဓာတ်မ၀င်ရောက်လုနီးပါးဖြစ်စေသည်။ pH သည် 8.2 ထက် တိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ စုပ်ယူမှု၏မျက်နှာပြင်သည် အနှုတ်လက္ခဏာဆောင်ကာ စုပ်ယူနိုင်မှုစွမ်းရည် ကျဆင်းသွားပြီး စုပ်ယူနိုင်စွမ်းသည် doxycycline နှင့် adsorbent ၏မျက်နှာပြင်ကြားရှိ electrostatic repulsion ကြောင့် လျော့နည်းသွားပါသည်။ ဤလမ်းကြောင်းသည် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများတွင် DC စုပ်ယူမှုမှာ pH လွန်စွာမူတည်ကြောင်းနှင့် ရလဒ်များက rGO/nZVI ပေါင်းစပ်များသည် အက်စစ်ဓာတ်နှင့် ကြားနေအခြေအနေအောက်တွင် စုပ်ယူမှုအဖြစ် သင့်လျော်ကြောင်း ညွှန်ပြသည်။
DC ၏ aqueous solution ၏ စုပ်ယူမှုအပေါ် အပူချိန်သက်ရောက်မှု (25-55°C) တွင် လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ ပုံ 7A သည် rGO/nZVI ပေါ်ရှိ DC ပဋိဇီဝဆေးများ၏ ဖယ်ရှားမှုထိရောက်မှုအပေါ် အပူချိန်တိုးလာမှုကို ပြသသည်၊ ဖယ်ရှားနိုင်စွမ်းနှင့် စုပ်ယူမှုစွမ်းရည် 83.44% နှင့် 13.9 mg/g မှ 47% နှင့် 7.83 mg/g မှ တိုးလာကြောင်း ထင်ရှားပါသည်။ အသီးသီး။ ဤသိသိသာသာ ကျဆင်းမှုသည် DC အိုင်းယွန်းများ၏ အပူစွမ်းအင် တိုးလာခြင်းကြောင့် ဖြစ်ကာ စုပ်ယူမှု 47 ကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။
rGO/nZVI Composites (A) တွင် CD ၏ ဖယ်ရှားမှု ထိရောက်မှုနှင့် စုပ်ယူနိုင်စွမ်းအပေါ် အပူချိန်၏ သက်ရောက်မှု (Co = 50 mg L–1, pH = 7, Dose = 0.05 g]၊ ဖယ်ရှားရေး ထိရောက်မှုနှင့် ဖယ်ရှားမှု ထိရောက်မှု CD ၏ စုပ်ထုတ်မှု ထိရောက်မှုအပေါ် စုပ်ယူမှုပမာဏ၊ rGO/nSVI ပေါင်းစပ် (B) ပေါ်ရှိ စုပ်ယူနိုင်စွမ်းနှင့် DC ဖယ်ရှားခြင်း၏ ထိရောက်မှုအပေါ် ကနဦးအာရုံစူးစိုက်မှု [Co = 50 mg L–1, pH = 7, T = 25°C] (C, D) [Co = 25–100 mg L–1၊ pH = 7၊ T = 25°C၊ ဆေးပမာဏ = 0.05 g]။
ဖယ်ရှားခြင်းထိရောက်မှုနှင့် စုပ်ယူမှုစွမ်းရည်အပေါ် 0.01 g မှ 0.07 g မှပေါင်းစပ် adsorbent rGO/nZVI ၏ဆေးပမာဏကိုတိုးမြှင့်ခြင်း၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုပုံတွင်ပြသထားသည်။ 7B စုပ်ယူမှုပမာဏ တိုးလာခြင်းကြောင့် စုပ်ယူနိုင်စွမ်း 33.43 mg/g မှ 6.74 mg/g အထိ ကျဆင်းသွားခဲ့သည်။ သို့သော်၊ စုပ်ယူမှုပမာဏ 0.01 g မှ 0.07 g တိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ ဖယ်ရှားခြင်းထိရောက်မှုသည် 66.8% မှ 96% အထိတိုးလာသောကြောင့် ၎င်းသည် nanocomposite မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ active centers အရေအတွက်တိုးလာခြင်းနှင့်ဆက်စပ်နိုင်သည်။
စုပ်ယူမှုစွမ်းရည်နှင့် ဖယ်ရှားခြင်းထိရောက်မှုအပေါ် ကနဦးအာရုံစူးစိုက်မှု၏အကျိုးသက်ရောက်မှု [25–100 mg L-1, 25°C, pH 7, dose 0.05 g] ကို လေ့လာခဲ့သည်။ ကနဦးအာရုံစူးစိုက်မှု 25 mg L-1 မှ 100 mg L-1 သို့တိုးလာသောအခါ၊ rGO/nZVI ပေါင်းစပ်ဖယ်ရှားမှုရာခိုင်နှုန်းသည် 94.6% မှ 65% (ပုံ။ 7C) တွင် လိုချင်သောတက်ကြွမှုမရှိတော့ခြင်းကြောင့် ဖြစ်နိုင်သည်။ ဆိုဒ်များ . DC49 ၏ကြီးမားသောပြင်းအားကိုစုပ်ယူသည်။ တစ်ဖက်တွင်၊ ကနဦး အာရုံစူးစိုက်မှု တိုးလာသည်နှင့်အမျှ မျှခြေ ညီမျှခြင်းသို့ ရောက်သည် အထိ စုပ်ယူမှု စွမ်းရည် 9.4 mg/g မှ 30 mg/g သို့ တိုးလာသည် (ပုံ 7D)။ ဤမလွှဲမရှောင်သာတုံ့ပြန်မှုသည် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်၏မျက်နှာပြင် 50 သို့ရောက်ရှိရန် DC အိုင်းယွန်းအစုလိုက်အပြုံလိုက်လွှဲပြောင်းခုခံမှုထက် DC အိုင်းယွန်းအစုလိုက်အပြုံလိုက် ကူးပြောင်းမှုခုခံမှုထက် ကနဦး DC အာရုံစူးစိုက်မှု တိုးပွားလာခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။
ထိတွေ့ချိန်နှင့် အရွေ့လေ့လာမှုများသည် စုပ်ယူမှု၏ မျှခြေအချိန်ကို နားလည်ရန် ရည်ရွယ်သည်။ ပထမဦးစွာ၊ ထိတွေ့ချိန်၏ပထမမိနစ် ၄၀ အတွင်း DC စုပ်ယူမှုပမာဏသည် အချိန်တစ်ခုလုံးတွင် စုပ်ယူထားသော စုစုပေါင်းပမာဏ၏ ထက်ဝက်ခန့် (100 မိနစ်) ဖြစ်သည်။ ဖြေရှင်းချက်ရှိ DC မော်လီကျူးများသည် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မျက်နှာပြင်သို့ လျင်မြန်စွာ ရွေ့ပြောင်းစေပြီး သိသိသာသာ စုပ်ယူမှုကို ဖြစ်စေသည်။ မိနစ် 40 ပြီးနောက်၊ DC စုပ်ယူမှုသည် မိနစ် 60 အကြာတွင် မျှခြေသို့ရောက်ရှိသည်အထိ တဖြည်းဖြည်းနှင့် DC စုပ်ယူမှု တိုးလာသည် (ပုံ။ 7D)။ သင့်လျော်သောပမာဏကို ပထမမိနစ် 40 အတွင်း စုပ်ယူနိုင်သောကြောင့်၊ DC မော်လီကျူးများနှင့် တိုက်မိမှု နည်းပါးမည်ဖြစ်ပြီး စုပ်ယူခြင်းမပြုသော မော်လီကျူးများအတွက် တက်ကြွသောနေရာများ နည်းပါးလာမည်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် စုပ်ယူမှုနှုန်း ၅၁ ကို လျှော့ချနိုင်သည်။
စုပ်ယူမှု kinetics ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ နားလည်ရန်၊ pseudo first order (ပုံ. 8A)၊ pseudo second order (Fig. 8B) နှင့် Elovich (Fig. 8C) kinetic modelများကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ kinetic လေ့လာမှုများ (Table S1) မှရရှိသော ကန့်သတ်ချက်များမှ၊ pseudosecond မော်ဒယ်သည် R2 တန်ဖိုးကို အခြားမော်ဒယ်များထက် ပိုမိုမြင့်မားစွာသတ်မှတ်ထားသည့် စုပ်ယူမှုဆိုင်ရာ kinetics ကိုဖော်ပြရန်အတွက် အကောင်းဆုံးပုံစံဖြစ်ကြောင်း ထင်ရှားပါသည်။ တွက်ချက်ထားသော စုပ်ယူနိုင်စွမ်း (qe၊ cal) အကြား တူညီမှုလည်း ရှိပါသည်။ pseudo-second အမှာစာနှင့် စမ်းသပ်တန်ဖိုးများ (qe၊ exp.) သည် အခြားမော်ဒယ်များထက် pseudo-second အမှာစာသည် အခြားမော်ဒယ်များထက် ပိုကောင်းကြောင်း နောက်ထပ်အထောက်အထားများဖြစ်သည်။ ဇယား 1 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ α (initial adsorption rate) နှင့် β (desorption constant) တို့၏တန်ဖိုးများသည် စုပ်ယူမှုနှုန်းထက် ပိုများကြောင်း အတည်ပြုပြီး DC သည် rGO/nZVI52 ပေါင်းစပ်မှုတွင် ထိရောက်စွာစုပ်ယူနိုင်သည်ကို ညွှန်ပြသည်။ .
pseudo-second order (A), pseudo-first order (B) နှင့် Elovich (C) [Co = 25–100 mg l–1, pH = 7, T = 25°C, dose = 0.05 g၊ ]
adsorption isotherms ၏လေ့လာမှုများသည် adsorbent (RGO/nRVI composite) ၏ adsorption capacity (DC) နှင့် system temperatures အမျိုးမျိုးတွင် adsorption capacity ကိုဆုံးဖြတ်ရန်ကူညီပေးသည်။ Langmuir isotherm ကို အသုံးပြု၍ စုပ်ယူနိုင်မှု အများဆုံးပမာဏကို စုပ်ယူခြင်းမှာ တစ်သားတည်းဖြစ်တည်နေပြီး ၎င်းတို့ကြားတွင် အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုမရှိဘဲ စုပ်ယူမှုမရှိဘဲ အက်ဆစ်၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် စုပ်ယူနိုင်သော monolayer တစ်ခုဖွဲ့စည်းခြင်းပါ၀င်ကြောင်း ဖော်ပြသော Langmuir isotherm ကိုအသုံးပြု၍ တွက်ချက်ခဲ့သည်။ အခြားသော အသုံးများသော isotherm မော်ဒယ်နှစ်ခုမှာ Freundlich နှင့် Temkin မော်ဒယ်များဖြစ်သည်။ Freundlich မော်ဒယ်သည် စုပ်ယူမှုစွမ်းရည်ကို တွက်ချက်ရန် အသုံးမပြုသော်လည်း၊ ၎င်းသည် ကွဲပြားသော စုပ်ယူမှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို နားလည်ရန်နှင့် စုပ်ယူမှုဆိုင်ရာ လစ်လပ်နေရာများတွင် မတူညီသော စွမ်းအင်များရှိကြောင်း၊ Temkin မော်ဒယ်သည် စုပ်ယူမှု 54 ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများကို နားလည်ရန် ကူညီပေးသည်။
ပုံ 9A-C သည် Langmuir၊ Freindlich နှင့် Temkin မော်ဒယ်များ၏ မျဉ်းကြောင်းများကို ပြသထားသည်။ Freundlich (Fig. 9A) နှင့် Langmuir (ပုံ. 9B) မျဉ်းကြောင်းများမှ တွက်ချက်ထားသော R2 တန်ဖိုးများသည် ဇယား 2 တွင် တင်ပြထားသော rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုတွင် DC စုပ်ယူမှု Freundlich (0.996) နှင့် Langmuir (0.988) isotherm အတိုင်း လိုက်နာကြောင်းပြသသည်။ မော်ဒယ်များနှင့် Temkin (0.985)။ Langmuir isotherm မော်ဒယ်ကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်ထားသော အမြင့်ဆုံး စုပ်ယူနိုင်မှု (qmax) မှာ 31.61 mg g-1 ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ အတိုင်းအတာမဲ့ ခွဲထုတ်ခြင်းအချက် (RL) ၏ တွက်ချက်တန်ဖိုးသည် 0 နှင့် 1 (0.097) အကြားဖြစ်ပြီး၊ နှစ်သက်ဖွယ်စုပ်ယူမှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို ညွှန်ပြသည်။ သို့မဟုတ်ပါက၊ တွက်ချက်ထားသော Freundlich ကိန်းသေ (n = 2.756) သည် ဤစုပ်ယူမှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွက် ဦးစားပေးမှုကို ဖော်ပြသည်။ Temkin isotherm (ပုံ. 9C) ၏ linear model အရ rGO/nZVI composite တွင် DC ၏ စုပ်ယူမှုသည် b သည် ˂ 82 kJ mol-1 (0.408)55 ဖြစ်သောကြောင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ စုပ်ယူမှုဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ စုပ်ယူမှုကို အများအားဖြင့် အားနည်းသော van der Waals တပ်ဖွဲ့များက ဖျန်ဖြေပေးသော်လည်း၊ rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုတွင် တိုက်ရိုက် စုပ်ယူမှု နည်းပါးသော စုပ်ယူမှု စွမ်းအင် လိုအပ်သည် [56၊ 57]။
Freundlich (A), Langmuir (B), နှင့် Temkin (C) linear adsorption isotherms [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25°C, dose = 0.05 g]။ rGO/nZVI ပေါင်းစပ် (D) [Co = 25–100 mg l-1, pH = 7, T = 25–55°C နှင့် dose = 0.05 g] ဖြင့် DC စုပ်ယူမှုအတွက် van't Hoff ညီမျှခြင်း၏ကွက်ကွက်။
rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများမှ DC ဖယ်ရှားခြင်းအပေါ် တုံ့ပြန်မှုအပူချိန်ပြောင်းလဲမှု၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို အကဲဖြတ်ရန်၊ အင်ထရိုပီပြောင်းလဲမှု (ΔS)၊ အင်သလင်းပြောင်းလဲမှု (ΔH) နှင့် အခမဲ့စွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှု (ΔG) တို့ကို ညီမျှခြင်းများမှ တွက်ချက်ခဲ့သည်။ ၃ နှင့် ၄၅၈။
\({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) – အပူချိန် မျှခြေ ကိန်းသေ၊ Ce နှင့် CAe – rGO အဖြေ၊ အသီးသီး /nZVI DC အာရုံစူးစိုက်မှု မျက်နှာပြင်မျှခြေတွင်။ R နှင့် RT တို့သည် gas constant နှင့် adsorption temperature အသီးသီးဖြစ်သည်။ 1/T နှင့် ဆန့်ကျင်သော ကိန်းဂဏန်းသည် ∆S နှင့် ∆H ကို ဆုံးဖြတ်နိုင်သည့် မျဉ်းဖြောင့် (ပုံ. 9D) ပေးသည်။
အနှုတ် ΔH တန်ဖိုးသည် လုပ်ငန်းစဉ်သည် အပူချိန်မရှိခြင်းကို ညွှန်ပြသည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ ΔH တန်ဖိုးသည် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ စုပ်ယူမှု လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ဖြစ်သည်။ ဇယား 3 ရှိ အနုတ် ΔG တန်ဖိုးများသည် စုပ်ယူမှု ဖြစ်နိုင်ပြီး အလိုအလျောက် ဖြစ်နိုင်ကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ ΔS ၏ အနုတ်တန်ဖိုးများသည် အရည်မျက်နှာပြင် (ဇယား 3) တွင် စုပ်ယူနိုင်သော မော်လီကျူးများ မြင့်မားစွာ မှာယူမှုကို ညွှန်ပြသည်။
ဇယား 4 သည် ယခင်လေ့လာမှုများတွင် ဖော်ပြထားသော rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုအား အခြား adsorbents များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါသည်။ VGO/nCVI composite သည် မြင့်မားသော စုပ်ယူနိုင်စွမ်းရှိပြီး ရေမှ DC ပဋိဇီဝဆေးများကို ဖယ်ရှားရန်အတွက် အလားအလာရှိသော ပစ္စည်းတစ်ခု ဖြစ်နိုင်ကြောင်း ရှင်းပါသည်။ ထို့အပြင်၊ rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများ၏ စုပ်ယူမှုသည် မိနစ် 60 မျှမျှခြေဖြင့် မြန်ဆန်သော လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။ rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုများ၏ အကောင်းဆုံး စုပ်ယူမှု ဂုဏ်သတ္တိများကို rGO နှင့် nZVI တို့၏ ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုဖြင့် ရှင်းပြနိုင်ပါသည်။
ပုံ 10A၊ B သည် rGO/nZVI နှင့် nZVI ရှုပ်ထွေးမှုများဖြင့် DC ပဋိဇီဝဆေးများကို ဖယ်ရှားရန်အတွက် ဆင်ခြင်တုံတရားရှိသော ယန္တရားအား သရုပ်ဖော်သည်။ DC စုပ်ယူမှု၏ထိရောက်မှုအပေါ် pH ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုအပေါ်စမ်းသပ်မှုများ၏ရလဒ်များအရ pH 3 မှ 7 အထိတိုးလာသဖြင့် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်တွင် DC စုပ်ယူမှုကို zwitterion အဖြစ်လုပ်ဆောင်သောကြောင့် electrostatic အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုများဖြင့်မထိန်းချုပ်နိုင်ခဲ့ပါ။ ထို့ကြောင့်၊ pH တန်ဖိုးပြောင်းလဲမှုသည် စုပ်ယူမှုဖြစ်စဉ်ကို မထိခိုက်စေပါ။ နောက်ပိုင်းတွင်၊ စုပ်ယူမှုယန္တရားအား ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုး၊ hydrophobic အကျိုးသက်ရောက်မှုများ၊ rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုနှင့် DC66 အကြား π-π တွဲဆက်ခြင်းကဲ့သို့သော လျှပ်စစ်စတိတ်တုံ့ပြန်မှုမဟုတ်သော တုံ့ပြန်မှုများဖြင့် ထိန်းချုပ်နိုင်သည်။ အလွှာလိုက် ဂရပ်ဖင်း၏ မျက်နှာပြင်များပေါ်ရှိ မွှေးရနံ့ စုပ်ယူမှု ယန္တရားအား π–π ပေါင်းတင်ခြင်း အပြန်အလှန် တုံ့ပြန်မှုများဖြင့် ရှင်းပြထားသည်ကို ကောင်းစွာ သိရှိပါသည်။ ပေါင်းစပ်မှုသည် π-π* အသွင်ကူးပြောင်းမှုကြောင့် စုပ်ယူမှုအများဆုံး 233 nm တွင် graphene နှင့် ဆင်တူသော အလွှာတစ်ခုဖြစ်သည်။ DC adsorbate ၏မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံတွင် မွှေးရနံ့လေးကွင်းပါဝင်မှုအပေါ် အခြေခံ၍ aromatic DC (π-အီလက်ထရွန်လက်ခံသူ) နှင့် π-အီလက်ထရွန်များကြွယ်ဝသောဒေသတို့ကြားတွင် π-π-စတန်းတင် အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှု ယန္တရားတစ်ခုရှိကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ ယူဆပါသည်။ RGO မျက်နှာပြင်။ /nZVI ပေါင်းစပ်မှုများ။ ထို့အပြင်၊ ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း။ 10B၊ FTIR လေ့လာမှုများသည် DC နှင့် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်များ၏ မော်လီကျူး အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို လေ့လာရန်၊ နှင့် DC စုပ်ယူပြီးနောက် rGO/nZVI ပေါင်းစပ်များ၏ FTIR ရောင်စဉ်ကို ပုံ 10B တွင် ပြထားသည်။ ၁၀ခ။ အထွတ်အထိပ်အသစ်တစ်ခုကို 2111 cm-1 တွင်တွေ့ရပြီး 67 rGO/nZVI ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင်သက်ဆိုင်ရာအော်ဂဲနစ်လုပ်ဆောင်မှုအုပ်စုများရှိနေခြင်းကိုညွှန်ပြသည့် C=C နှောင်ကြိုး၏မူဘောင်တုန်ခါမှုနှင့်ကိုက်ညီသည်။ အခြားအထွတ်အထိပ်များသည် 1561 မှ 1548 cm-1 နှင့် 1399 မှ 1360 cm-1 သို့ပြောင်းသွားသည်၊ ၎င်းသည် π-π အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုများသည် graphene နှင့် organic pollutants 68,69 ၏စုပ်ယူမှုတွင်အရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ဍမှပါဝင်ကြောင်းအတည်ပြုသည်။ DC စုပ်ယူမှုပြီးနောက်၊ OH ကဲ့သို့သော အောက်ဆီဂျင်ပါရှိသော အုပ်စုအချို့၏ ပြင်းထန်မှုသည် 3270 စင်တီမီတာ-1 သို့ ကျဆင်းသွားကာ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးသည် စုပ်ယူမှုယန္တရားများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ရလဒ်များအပေါ်အခြေခံ၍ rGO/nZVI ပေါင်းစပ်မှုအပေါ် DC စုပ်ယူမှုသည် π-π stacking interactions နှင့် H-bonds များကြောင့်ဖြစ်သည်။
rGO/nZVI နှင့် nZVI complexes (A) မှ DC ပဋိဇီဝဆေးများကို စုပ်ယူခြင်း၏ ဆင်ခြင်တုံတရားယန္တရား။ rGO/nZVI နှင့် nZVI (B) ပေါ်ရှိ DC ၏ FTIR စုပ်ယူမှုပုံစံ။
3244, 1615, 1546, နှင့် 1011 cm–1 တွင် nZVI ၏ စုပ်ယူမှုလှိုင်းများ၏ ပြင်းထန်မှုသည် nZVI (ပုံ. 10B) တွင် DC စုပ်ယူမှုပြီးနောက် nZVI နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက carboxylic acid ၏ ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော လုပ်ငန်းအုပ်စုများနှင့် အပြန်အလှန်ဆက်စပ်မှုရှိသင့်သည်၊ DC တွင် O အုပ်စုများ။ သို့သော်၊ စုပ်ယူမှုမပြုလုပ်မီတွင် nZVI နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက phytosynthetic adsorbent (nZVI) ၏ စုပ်ယူမှုထိရောက်မှုတွင် သိသာထင်ရှားသောပြောင်းလဲမှုမရှိကြောင်း သတိပြုမိသောလှိုင်းလုံးများတွင် ထုတ်လွှင့်မှုရာခိုင်နှုန်းနည်းပါးသည်။ nZVI71 နှင့် DC ဖယ်ထုတ်ခြင်းဆိုင်ရာ သုတေသနအချို့အရ nZVI သည် H2O နှင့် ဓာတ်ပြုသောအခါ၊ အီလက်ထရွန်များ ထုတ်လွှတ်ပြီး H+ ကို လျှော့ချနိုင်သော တက်ကြွသော ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်ရန် အသုံးပြုသည်။ နောက်ဆုံးတွင်၊ အချို့သော cationic ဒြပ်ပေါင်းများသည် တက်ကြွသော ဟိုက်ဒရိုဂျင်မှ အီလက်ထရွန်များကို လက်ခံပြီး benzene ring ၏ကွဲထွက်မှုကြောင့် -C=N နှင့် -C=C- ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။