ഗ്രീൻ സിന്തറ്റിക് കുറച്ച ഗ്രാഫീൻ ഓക്സൈഡും നാനോ സീറോ അയേൺ കോംപ്ലക്സുകളും ഉപയോഗിച്ച് വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് ഡോക്സിസൈക്ലിൻ ആൻറിബയോട്ടിക്കുകൾ സമന്വയിപ്പിച്ച് നീക്കംചെയ്യുന്നു

Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി. നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ബ്രൗസർ പതിപ്പിന് പരിമിതമായ CSS പിന്തുണയുണ്ട്. മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, നിങ്ങൾ ഒരു അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്‌ത ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ Internet Explorer-ൽ അനുയോജ്യത മോഡ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുക). അതിനിടയിൽ, തുടർച്ചയായ പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ശൈലികളും JavaScript ഇല്ലാതെ സൈറ്റ് റെൻഡർ ചെയ്യും.
ഈ സൃഷ്ടിയിൽ, rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങൾ ആദ്യമായി ലളിതവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവുമായ ഒരു നടപടിക്രമം ഉപയോഗിച്ച് സോഫോറ മഞ്ഞകലർന്ന ഇല സത്തിൽ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റായും സ്റ്റെബിലൈസറായും ഉപയോഗിച്ച് "പച്ച" രസതന്ത്രത്തിൻ്റെ തത്വങ്ങൾ പാലിക്കുന്നതിനായി, ഹാനികരമല്ലാത്ത രാസ സംശ്ലേഷണം പോലെയുള്ളവയെ സമന്വയിപ്പിച്ചു. വിജയകരമായ സംയോജിത ഫാബ്രിക്കേഷനെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR, zeta പൊട്ടൻഷ്യൽ തുടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങളുടെ വിജയകരമായ സമന്വയത്തെ സാധൂകരിക്കാൻ നിരവധി ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. ആൻറിബയോട്ടിക് ഡോക്സിസൈക്ലിനിൻ്റെ വിവിധ ആരംഭ സാന്ദ്രതകളിൽ നോവൽ കോമ്പോസിറ്റുകളുടെയും ശുദ്ധമായ nZVI യുടെയും നീക്കം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷി rGO യും nZVI ഉം തമ്മിലുള്ള സമന്വയ ഫലത്തെക്കുറിച്ച് അന്വേഷിക്കാൻ താരതമ്യം ചെയ്തു. 25mg L-1, 25°C, 0.05g എന്നിവയുടെ നീക്കം ചെയ്യൽ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ശുദ്ധമായ nZVI യുടെ അഡ്‌സോർപ്‌റ്റീവ് നീക്കംചെയ്യൽ നിരക്ക് 90% ആയിരുന്നു, അതേസമയം rGO/nZVI സംയുക്തത്തിലൂടെ ഡോക്‌സിസൈക്ലിനിൻ്റെ അഡ്‌സോർപ്‌റ്റീവ് നീക്കംചെയ്യൽ നിരക്ക് 94.6% ൽ എത്തി, ഇത് nZVI, rGO എന്നിവ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. . അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ പ്രക്രിയ ഒരു കപട-രണ്ടാം ക്രമവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു കൂടാതെ 25 °C, pH 7 എന്നിവയിൽ പരമാവധി 31.61 mg g-1 അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ ശേഷിയുള്ള Freundlich മോഡലുമായി നല്ല യോജിപ്പിലാണ്. DC നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു ന്യായമായ സംവിധാനം നിർദ്ദേശിച്ചിട്ടുണ്ട്. കൂടാതെ, തുടർച്ചയായ ആറ് പുനരുജ്ജീവന ചക്രങ്ങൾക്ക് ശേഷം rGO/nZVI സംയുക്തത്തിൻ്റെ പുനരുപയോഗക്ഷമത 60% ആയിരുന്നു.
ജലക്ഷാമവും മലിനീകരണവും ഇപ്പോൾ എല്ലാ രാജ്യങ്ങൾക്കും ഗുരുതരമായ ഭീഷണിയാണ്. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, COVID-19 പാൻഡെമിക്1,2,3 കാലത്ത് വർദ്ധിച്ച ഉൽപാദനവും ഉപഭോഗവും കാരണം ജലമലിനീകരണം, പ്രത്യേകിച്ച് ആൻ്റിബയോട്ടിക് മലിനീകരണം വർദ്ധിച്ചു. അതിനാൽ, മലിനജലത്തിലെ ആൻറിബയോട്ടിക്കുകൾ ഉന്മൂലനം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഫലപ്രദമായ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനം അടിയന്തിര കടമയാണ്.
ടെട്രാസൈക്ലിൻ ഗ്രൂപ്പിൽ നിന്നുള്ള പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള സെമി-സിന്തറ്റിക് ആൻറിബയോട്ടിക്കുകളിൽ ഒന്നാണ് ഡോക്സിസൈക്ലിൻ (ഡിസി) 4,5. ഭൂഗർഭജലത്തിലും ഉപരിതല ജലത്തിലും ഉള്ള ഡിസി അവശിഷ്ടങ്ങൾ ഉപാപചയമാക്കാൻ കഴിയില്ലെന്നും 20-50% മാത്രമേ മെറ്റബോളിസീകരിക്കപ്പെടുന്നുള്ളൂവെന്നും ബാക്കിയുള്ളവ പരിസ്ഥിതിയിലേക്ക് വിടുകയും ഗുരുതരമായ പാരിസ്ഥിതിക-ആരോഗ്യ പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
കുറഞ്ഞ അളവിൽ ഡിസി എക്സ്പോഷർ ചെയ്യുന്നത് ജല ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് സൂക്ഷ്മാണുക്കളെ കൊല്ലുകയും ആൻ്റിമൈക്രോബയൽ ബാക്ടീരിയകളുടെ വ്യാപനത്തെ ഭീഷണിപ്പെടുത്തുകയും ആൻ്റിമൈക്രോബയൽ പ്രതിരോധം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും, അതിനാൽ ഈ മലിനീകരണം മലിനജലത്തിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്യണം. ജലത്തിൽ ഡിസിയുടെ സ്വാഭാവികമായ അപചയം വളരെ സാവധാനത്തിലുള്ള പ്രക്രിയയാണ്. ഫോട്ടോലിസിസ്, ബയോഡീഗ്രേഡേഷൻ, അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ തുടങ്ങിയ ഭൗതിക-രാസ പ്രക്രിയകൾക്ക് കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിലും വളരെ കുറഞ്ഞ നിരക്കിലും മാത്രമേ നശിക്കാൻ കഴിയൂ. എന്നിരുന്നാലും, ഏറ്റവും ലാഭകരവും ലളിതവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവും കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ എളുപ്പവും കാര്യക്ഷമവുമായ രീതി adsorption9,10 ആണ്.
മെട്രോണിഡാസോൾ, ഡയസെപാം, സിപ്രോഫ്ലോക്സാസിൻ, ക്ലോറാംഫെനിക്കോൾ, ടെട്രാസൈക്ലിൻ എന്നിവയുൾപ്പെടെ നിരവധി ആൻറിബയോട്ടിക്കുകൾ വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന വളരെ ശക്തമായ ഒരു വസ്തുവാണ് നാനോ സീറോ വാലൻ്റ് ഇരുമ്പ് (nZVI). ഉയർന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനം, വലിയ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, നിരവധി ബാഹ്യ ബൈൻഡിംഗ് സൈറ്റുകൾ എന്നിവ പോലെ nZVI യുടെ അതിശയകരമായ ഗുണങ്ങളാണ് ഈ കഴിവിന് കാരണം. എന്നിരുന്നാലും, വാൻ ഡെർ വെൽസ് ശക്തികളും ഉയർന്ന കാന്തിക ഗുണങ്ങളും കാരണം ജലീയ മാധ്യമങ്ങളിൽ nZVI സംയോജിപ്പിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്, ഇത് nZVI10,12 ൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ തടയുന്ന ഓക്സൈഡ് പാളികളുടെ രൂപീകരണം മൂലം മലിനീകരണം നീക്കം ചെയ്യുന്നതിൽ അതിൻ്റെ ഫലപ്രാപ്തി കുറയ്ക്കുന്നു. nZVI കണങ്ങളുടെ സംയോജനം അവയുടെ ഉപരിതലങ്ങൾ സർഫാക്റ്റൻ്റുകളും പോളിമറുകളും ഉപയോഗിച്ച് പരിഷ്ക്കരിച്ചുകൊണ്ടോ സംയോജിത രൂപത്തിൽ മറ്റ് നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് കൊണ്ടോ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, ഇത് പരിസ്ഥിതിയിൽ അവയുടെ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള പ്രായോഗിക സമീപനമാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്13,14.
ഒരു ഹണികോംബ് ലാറ്റിസിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന sp2-ഹൈബ്രിഡൈസ്ഡ് കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ അടങ്ങിയ ദ്വിമാന കാർബൺ നാനോ മെറ്റീരിയലാണ് ഗ്രാഫീൻ. ഇതിന് ഒരു വലിയ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, ഗണ്യമായ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി, മികച്ച ഇലക്ട്രോകാറ്റലിറ്റിക് പ്രവർത്തനം, ഉയർന്ന താപ ചാലകത, ഫാസ്റ്റ് ഇലക്ട്രോൺ മൊബിലിറ്റി, കൂടാതെ അതിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലെ അജൈവ നാനോകണങ്ങളെ പിന്തുണയ്ക്കാൻ അനുയോജ്യമായ ഒരു കാരിയർ മെറ്റീരിയൽ എന്നിവയുണ്ട്. ലോഹ നാനോകണങ്ങളുടെയും ഗ്രാഫീൻ്റെയും സംയോജനം ഓരോ മെറ്റീരിയലിൻ്റെയും വ്യക്തിഗത ഗുണങ്ങളെ വളരെയധികം മറികടക്കും, കൂടാതെ അതിൻ്റെ ഉയർന്ന ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ കാരണം, കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായ ജലശുദ്ധീകരണത്തിനായി നാനോകണങ്ങളുടെ ഒപ്റ്റിമൽ വിതരണം നൽകുന്നു.
കുറഞ്ഞ ഗ്രാഫീൻ ഓക്സൈഡ് (rGO), nZVI എന്നിവയുടെ സമന്വയത്തിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഹാനികരമായ കെമിക്കൽ റിഡൂസിംഗ് ഏജൻ്റുകൾക്ക് ഏറ്റവും മികച്ച ബദലാണ് പ്ലാൻ്റ് എക്സ്ട്രാക്റ്റുകൾ, കാരണം അവ ലഭ്യവും ചെലവുകുറഞ്ഞതും ഒറ്റയടി, പരിസ്ഥിതി സുരക്ഷിതവും, കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റുമാരായി ഉപയോഗിക്കാവുന്നതുമാണ്. ഫ്ലേവനോയ്ഡുകളും ഫിനോളിക് സംയുക്തങ്ങളും ഒരു സ്റ്റെബിലൈസറായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഈ പഠനത്തിൽ rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങളുടെ സമന്വയത്തിനുള്ള റിപ്പയറിംഗ്, ക്ലോസിംഗ് ഏജൻ്റായി Atriplex halimus L. ഇല സത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചു. അമരന്തേസിയേ കുടുംബത്തിൽ നിന്നുള്ള ആട്രിപ്ലെക്സ് ഹാലിമസ് നൈട്രജൻ-സ്നേഹമുള്ള വറ്റാത്ത കുറ്റിച്ചെടിയാണ്.
ലഭ്യമായ സാഹിത്യമനുസരിച്ച്, ആട്രിപ്ലെക്സ് ഹാലിമസ് (എ. ഹാലിമസ്) സാമ്പത്തികവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവുമായ സമന്വയ രീതിയായി rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ആദ്യമായി ഉപയോഗിച്ചു. അതിനാൽ, ഈ സൃഷ്ടിയുടെ ലക്ഷ്യം നാല് ഭാഗങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു: (1) rGO/nZVI, പാരൻ്റൽ nZVI സംയുക്തങ്ങൾ, A. ഹാലിമസ് അക്വാട്ടിക് ലീഫ് എക്സ്ട്രാക്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച്, (2) ഫൈറ്റോസിന്തസൈസ്ഡ് കോമ്പോസിറ്റുകളുടെ സ്വഭാവം, അവയുടെ വിജയകരമായ ഫാബ്രിക്കേഷൻ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നതിന് ഒന്നിലധികം രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച്, (3 ) വ്യത്യസ്ത പ്രതിപ്രവർത്തന പാരാമീറ്ററുകൾക്ക് കീഴിൽ ഡോക്സിസൈക്ലിൻ ആൻറിബയോട്ടിക്കുകളുടെ ജൈവ മാലിന്യങ്ങൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനും നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനും rGO, nZVI എന്നിവയുടെ സമന്വയ ഫലത്തെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുക, അഡോർപ്ഷൻ പ്രക്രിയയുടെ അവസ്ഥകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുക, (3) പ്രോസസ്സിംഗ് സൈക്കിളിന് ശേഷമുള്ള വിവിധ തുടർച്ചയായ ചികിത്സകളിലെ സംയോജിത വസ്തുക്കൾ അന്വേഷിക്കുക.
ഡോക്സിസൈക്ലിൻ ഹൈഡ്രോക്ലോറൈഡ് (DC, MM = 480.90, കെമിക്കൽ ഫോർമുല C22H24N2O·HCl, 98%), അയേൺ ക്ലോറൈഡ് ഹെക്സാഹൈഡ്രേറ്റ് (FeCl3.6H2O, 97%), ഗ്രാഫൈറ്റ് പൗഡർ യുഎസ്എയിലെ സിഗ്മ-ആൽഡ്രിച്ചിൽ നിന്ന് വാങ്ങിയതാണ്. സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (NaOH, 97%), എത്തനോൾ (C2H5OH, 99.9%), ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ് (HCl, 37%) എന്നിവ യുഎസ്എയിലെ മെർക്കിൽ നിന്നാണ് വാങ്ങിയത്. NaCl, KCl, CaCl2, MnCl2, MgCl2 എന്നിവ Tianjin Comio Chemical Reagent Co. Ltd-ൽ നിന്ന് വാങ്ങിയതാണ്. എല്ലാ റിയാക്ടറുകളും ഉയർന്ന വിശകലന പരിശുദ്ധിയുള്ളവയാണ്. എല്ലാ ജലീയ ലായനികളും തയ്യാറാക്കാൻ ഇരട്ട-വാറ്റിയെടുത്ത വെള്ളം ഉപയോഗിച്ചു.
നൈൽ ഡെൽറ്റയിലും ഈജിപ്തിൻ്റെ മെഡിറ്ററേനിയൻ തീരത്തിലുമുള്ള അവരുടെ സ്വാഭാവിക ആവാസവ്യവസ്ഥയിൽ നിന്ന് എ. ഹാലിമസിൻ്റെ പ്രതിനിധി മാതൃകകൾ ശേഖരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ബാധകമായ ദേശീയ അന്തർദേശീയ മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങൾ അനുസരിച്ചാണ് സസ്യ വസ്തുക്കൾ ശേഖരിച്ചത്17. പ്രൊഫ. മനാൽ ഫൗസി, Boulos18 അനുസരിച്ച് സസ്യങ്ങളുടെ മാതൃകകൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞു, കൂടാതെ അലക്സാണ്ട്രിയ സർവകലാശാലയിലെ പരിസ്ഥിതി ശാസ്ത്ര വിഭാഗം ശാസ്ത്രീയ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി പഠിച്ച സസ്യജാലങ്ങളുടെ ശേഖരണത്തിന് അംഗീകാരം നൽകുന്നു. സാമ്പിൾ വൗച്ചറുകൾ ടാൻ്റ യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഹെർബേറിയത്തിൽ (TANE), വൗച്ചറുകൾ നമ്പർ. 14 122–14 127, നിക്ഷേപിച്ച വസ്തുക്കളിലേക്ക് പ്രവേശനം നൽകുന്ന ഒരു പൊതു ഹെർബേറിയം. കൂടാതെ, പൊടി അല്ലെങ്കിൽ അഴുക്ക് നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി, ചെടിയുടെ ഇലകൾ ചെറിയ കഷണങ്ങളായി മുറിക്കുക, ടാപ്പ്, വാറ്റിയെടുത്ത വെള്ളം എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് 3 തവണ കഴുകുക, തുടർന്ന് 50 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ഉണക്കുക. ചെടി തകർത്തു, 5 ഗ്രാം നേർത്ത പൊടി 100 മില്ലി വാറ്റിയെടുത്ത വെള്ളത്തിൽ മുക്കി 70 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ 20 മിനിറ്റ് ഇളക്കി ഒരു സത്ത് ലഭിക്കും. ലഭിച്ച ബാസിലസ് നിക്കോട്ടിയാനയുടെ സത്ത് വാട്ട്മാൻ ഫിൽട്ടർ പേപ്പറിലൂടെ ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുകയും കൂടുതൽ ഉപയോഗത്തിനായി വൃത്തിയുള്ളതും അണുവിമുക്തമാക്കിയതുമായ ട്യൂബുകളിൽ 4 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ സൂക്ഷിക്കുകയും ചെയ്തു.
ചിത്രം 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, പരിഷ്‌ക്കരിച്ച ഹമ്മേഴ്‌സ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയിൽ നിന്നാണ് GO നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. 10 മില്ലിഗ്രാം GO പൗഡർ 50 മില്ലി ഡീയോണൈസ്ഡ് വെള്ളത്തിൽ 30 മിനിറ്റ് സോണിക്കേഷനു കീഴിൽ ചിതറിച്ചു, തുടർന്ന് 0.9 ഗ്രാം FeCl3, 2.9 ഗ്രാം NaAc എന്നിവ 60 മിനിറ്റ് നേരത്തേക്ക് കലർത്തി. ഇളക്കിയ ലായനിയിൽ 20 മില്ലി ആട്രിപ്ലെക്സ് ഇല സത്തിൽ ചേർത്ത് 80 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ 8 മണിക്കൂർ വിടുക. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന കറുത്ത സസ്പെൻഷൻ ഫിൽട്ടർ ചെയ്തു. തയ്യാറാക്കിയ നാനോകോമ്പോസിറ്റുകൾ എത്തനോൾ, ബിഡിസ്റ്റിൽ ചെയ്ത വെള്ളം എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് കഴുകി 50 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ 12 മണിക്കൂർ വാക്വം ഓവനിൽ ഉണക്കി.
rGO/nZVI, nZVI കോംപ്ലക്സുകളുടെ ഗ്രീൻ സിന്തസിസിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക്, ഡിജിറ്റൽ ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ, ആട്രിപ്ലെക്സ് ഹാലിമസ് എക്സ്ട്രാക്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് മലിനമായ വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് ഡിസി ആൻറിബയോട്ടിക്കുകൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നു.
ചുരുക്കത്തിൽ, ചിത്രം 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 0.05 M Fe3+ അയോണുകൾ അടങ്ങിയ ഇരുമ്പ് ക്ലോറൈഡ് ലായനിയുടെ 10 മില്ലി 20 മില്ലി കയ്പേറിയ ഇല സത്തിൽ ലായനിയിൽ 60 മിനിറ്റ് മിതമായ ചൂടാക്കി ഇളക്കി, തുടർന്ന് ലായനി സെൻട്രിഫ്യൂജ് ചെയ്തു. 14,000 rpm (Hermle , 15,000 rpm) കറുത്ത കണികകൾ നൽകുന്നതിന് 15 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ, പിന്നീട് എത്തനോൾ, വാറ്റിയെടുത്ത വെള്ളം എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് 3 തവണ കഴുകി, 60 ° C. രാത്രിയിൽ ഒരു വാക്വം ഓവനിൽ ഉണക്കി.
പ്ലാൻ്റ്-സിന്തസൈസ്ഡ് rGO/nZVI, nZVI സംയുക്തങ്ങൾ 200-800 nm സ്കാനിംഗ് ശ്രേണിയിൽ UV-ദൃശ്യമായ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (T70/T80 സീരീസ് UV/Vis സ്പെക്ട്രോഫോട്ടോമീറ്ററുകൾ, PG ഇൻസ്ട്രുമെൻ്റ്സ് ലിമിറ്റഡ്, യുകെ) ആണ്. rGO/nZVI, nZVI കോമ്പോസിറ്റുകളുടെ ഭൂപ്രകൃതിയും വലുപ്പ വിതരണവും വിശകലനം ചെയ്യാൻ, TEM സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (JOEL, JEM-2100F, ജപ്പാൻ, ആക്സിലറേറ്റിംഗ് വോൾട്ടേജ് 200 kV) ഉപയോഗിച്ചു. വീണ്ടെടുക്കലിനും സ്ഥിരതയുള്ള പ്രക്രിയയ്ക്കും ഉത്തരവാദികളായ പ്ലാൻ്റ് എക്സ്ട്രാക്റ്റുകളിൽ ഉൾപ്പെടാൻ കഴിയുന്ന ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകളെ വിലയിരുത്തുന്നതിന്, FT-IR സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി നടത്തി (4000-600 cm-1 പരിധിയിലുള്ള JASCO സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ). കൂടാതെ, സിന്തസൈസ് ചെയ്ത നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഉപരിതല ചാർജ് പഠിക്കാൻ ഒരു സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ അനലൈസർ (സെറ്റാസൈസർ നാനോ ZS മാൽവേൺ) ഉപയോഗിച്ചു. പൊടിച്ച നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ അളവുകൾക്കായി, ഒരു എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്റ്റോമീറ്റർ (X'PERT PRO, നെതർലാൻഡ്സ്) ഉപയോഗിച്ചു, 20° മുതൽ 80 വരെയുള്ള 2θ ശ്രേണിയിൽ നിലവിലുള്ള (40 mA), വോൾട്ടേജിൽ (45 kV) പ്രവർത്തിക്കുന്നു. °, CuKa1 റേഡിയേഷൻ (\(\lambda =\ ) 1.54056 Ao). XPS-ൽ -10 മുതൽ 1350 eV വരെയുള്ള Al K-α മോണോക്രോമാറ്റിക് എക്സ്-റേകൾ ശേഖരിക്കുമ്പോൾ മൂലക ഘടന പഠിക്കുന്നതിന് ഊർജ്ജ വിതരണ എക്സ്-റേ സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ (EDX) (മോഡൽ JEOL JSM-IT100) ഉത്തരവാദിയാണ്, സ്പോട്ട് സൈസ് 400 μm K-ALPHA (Thermo Fisher Scientific, USA) പൂർണ്ണ സ്പെക്ട്രത്തിൻ്റെ പ്രസരണ ഊർജ്ജം 200 eV ഉം ഇടുങ്ങിയ സ്പെക്ട്രം 50 eV ഉം ആണ്. പൊടി സാമ്പിൾ ഒരു സാമ്പിൾ ഹോൾഡറിലേക്ക് അമർത്തിയിരിക്കുന്നു, അത് ഒരു വാക്വം ചേമ്പറിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. ബൈൻഡിംഗ് എനർജി നിർണ്ണയിക്കാൻ C 1 s സ്പെക്ട്രം 284.58 eV-ൽ ഒരു റഫറൻസ് ആയി ഉപയോഗിച്ചു.
ജലീയ ലായനികളിൽ നിന്ന് ഡോക്സിസൈക്ലിൻ (ഡിസി) നീക്കം ചെയ്യുന്നതിൽ സമന്വയിപ്പിച്ച rGO / nZVI നാനോകോംപോസിറ്റുകളുടെ ഫലപ്രാപ്തി പരിശോധിക്കുന്നതിനായി അഡോർപ്ഷൻ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി. 298 കെയിൽ ഓർബിറ്റൽ ഷേക്കറിൽ (സ്റ്റുവർട്ട്, ഓർബിറ്റൽ ഷേക്കർ/എസ്എസ്എൽ1) 200 ആർപിഎം കുലുങ്ങുന്ന വേഗതയിൽ 25 മില്ലി എർലെൻമെയർ ഫ്ലാസ്കുകളിൽ അഡ്സോർപ്ഷൻ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി. അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ കാര്യക്ഷമതയിൽ rGO/nSVI ഡോസേജിൻ്റെ പ്രഭാവം വിലയിരുത്തുന്നതിന്, 20 മില്ലി ഡിസി ലായനിയിൽ വ്യത്യസ്ത ഭാരമുള്ള (0.01-0.07 ഗ്രാം) നാനോകോമ്പോസിറ്റുകൾ ചേർത്തു. ചലനാത്മകതയും അഡോർപ്ഷൻ ഐസോതെർമുകളും പഠിക്കാൻ, 0.05 ഗ്രാം അഡ്‌സോർബൻ്റ് പ്രാരംഭ സാന്ദ്രതയുള്ള (25-100 മില്ലിഗ്രാം എൽ-1) സിഡിയുടെ ജലീയ ലായനിയിൽ മുക്കി. ഡിസി നീക്കം ചെയ്യുന്നതിൽ pH ൻ്റെ പ്രഭാവം pH (3-11) ലും 25 ° C യിൽ 50 mg L-1 ൻ്റെ പ്രാരംഭ സാന്ദ്രതയിലും പഠിച്ചു. ചെറിയ അളവിൽ HCl അല്ലെങ്കിൽ NaOH ലായനി (Crison pH മീറ്റർ, pH മീറ്റർ, pH 25) ചേർത്ത് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ pH ക്രമീകരിക്കുക. കൂടാതെ, 25-55 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് പരിധിയിലുള്ള അഡോർപ്ഷൻ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ പ്രതികരണ താപനിലയുടെ സ്വാധീനം അന്വേഷിച്ചു. 50 mg L-1, pH 3, 7 എന്നിവയുടെ ഡിസിയുടെ പ്രാരംഭ സാന്ദ്രതയിൽ NaCl (0.01-4 mol L-1) ൻ്റെ വിവിധ സാന്ദ്രതകൾ ചേർത്ത്, 25 ° C, കൂടാതെ അയോണിക് ശക്തിയുടെ സ്വാധീനം അഡോർപ്ഷൻ പ്രക്രിയയിൽ പഠിച്ചു. 0.05 ഗ്രാം ഒരു adsorbent ഡോസ്. 1.0 സെൻ്റീമീറ്റർ പാത്ത് നീളമുള്ള ക്വാർട്സ് ക്യൂവെറ്റുകളുള്ള (λmax, 3500m) പരമാവധി തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ (λmax, DC ആൻറിബയോട്ടിക്കുകളുടെ ശതമാനം നീക്കം ചെയ്യലും (R%; Eq. 1) DC, qt, Eq എന്നിവയുടെ അഡോർപ്ഷൻ അളവും. ഇനിപ്പറയുന്ന സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് 2 (mg/g) അളക്കുന്നു.
ഇവിടെ %R എന്നത് DC നീക്കം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷിയാണ് (%), Co എന്നത് 0 സമയത്തിലെ പ്രാരംഭ DC കോൺസൺട്രേഷൻ ആണ്, കൂടാതെ C എന്നത് യഥാക്രമം t സമയത്തെ DC കോൺസൺട്രേഷൻ ആണ് (mg L-1).
ഇവിടെ qe എന്നത് അഡ്‌സോർബൻ്റിൻ്റെ ഒരു യൂണിറ്റ് പിണ്ഡത്തിന് (mg g-1) അഡ്‌സോർബുചെയ്‌ത ഡിസിയുടെ അളവാണ്, Co, Ce എന്നിവ യഥാക്രമം പൂജ്യ സമയത്തും സന്തുലിതാവസ്ഥയിലും ഉള്ള സാന്ദ്രതയാണ് (mg l-1), V എന്നത് ലായനി വോളിയം (l) , m എന്നത് അഡോർപ്ഷൻ മാസ് റീജൻ്റ് (g) ആണ്.
SEM ഇമേജുകൾ (ചിത്രം. 2A-C) rGO/nZVI സംയുക്തത്തിൻ്റെ ലാമെല്ലാർ രൂപഘടന കാണിക്കുന്നു, ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ഇരുമ്പ് നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ അതിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരേപോലെ ചിതറിക്കിടക്കുന്നു, ഇത് nZVI NP-കൾ rGO ഉപരിതലത്തിൽ വിജയകരമായി ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതായി സൂചിപ്പിക്കുന്നു. കൂടാതെ, rGO ഇലയിൽ ചില ചുളിവുകൾ ഉണ്ട്, A. ഹാലിമസ് GO യുടെ പുനഃസ്ഥാപനത്തോടൊപ്പം ഒരേസമയം ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ നീക്കം സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. ഈ വലിയ ചുളിവുകൾ ഇരുമ്പ് NP കൾ സജീവമായി ലോഡുചെയ്യുന്നതിനുള്ള സൈറ്റുകളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. nZVI ചിത്രങ്ങൾ (ചിത്രം. 2D-F) ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ഇരുമ്പ് NP കൾ വളരെ ചിതറിക്കിടക്കുന്നതാണെന്നും, സസ്യങ്ങളുടെ സത്തിൽ ബൊട്ടാണിക്കൽ ഘടകങ്ങളുടെ പൂശിയ സ്വഭാവം മൂലമാണ്, അത് കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെടുന്നില്ലെന്നും കാണിച്ചു. കണികാ വലിപ്പം 15-26 nm ഉള്ളിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ചില പ്രദേശങ്ങളിൽ ബൾജുകളുടെയും അറകളുടെയും ഘടനയുള്ള ഒരു മെസോപോറസ് മോർഫോളജി ഉണ്ട്, അവയ്ക്ക് nZVI യുടെ ഉയർന്ന ഫലപ്രദമായ അഡോർപ്ഷൻ ശേഷി നൽകാൻ കഴിയും, കാരണം അവ nZVI യുടെ ഉപരിതലത്തിൽ DC തന്മാത്രകളെ കുടുക്കാനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കും. nZVI യുടെ സമന്വയത്തിനായി റോസ ഡമാസ്കസ് എക്സ്ട്രാക്റ്റ് ഉപയോഗിച്ചപ്പോൾ, ലഭിച്ച NP കൾ ശൂന്യവും വ്യത്യസ്ത ആകൃതികളും ഉള്ള അസമമാണ്, ഇത് Cr(VI) അഡോർപ്ഷനിൽ അവയുടെ കാര്യക്ഷമത കുറയ്ക്കുകയും പ്രതികരണ സമയം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. ഫലങ്ങൾ ഓക്ക്, മൾബറി ഇലകളിൽ നിന്ന് സമന്വയിപ്പിച്ച nZVI യുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, അവ പ്രധാനമായും ഗോളാകൃതിയിലുള്ള നാനോകണങ്ങളുള്ള വിവിധ നാനോമീറ്റർ വലുപ്പങ്ങളുള്ള വ്യക്തമായ സംയോജനമില്ലാതെയാണ്.
rGO/nZVI (AC), nZVI (D, E) കോമ്പോസിറ്റുകളുടെ SEM ഇമേജുകളും nZVI/rGO (G), nZVI (H) കോമ്പോസിറ്റുകളുടെ EDX പാറ്റേണുകളും.
പ്ലാൻ്റ്-സിന്തസൈസ്ഡ് rGO/nZVI, nZVI സംയുക്തങ്ങളുടെ മൂലക ഘടന EDX (ചിത്രം 2G, H) ഉപയോഗിച്ച് പഠിച്ചു. nZVI കാർബൺ (പിണ്ഡത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ 38.29%), ഓക്സിജൻ (പിണ്ഡത്താൽ 47.41%), ഇരുമ്പ് (പിണ്ഡം അനുസരിച്ച് 11.84%), എന്നാൽ ഫോസ്ഫറസ് 24 പോലുള്ള മറ്റ് മൂലകങ്ങളും അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് സസ്യങ്ങളുടെ സത്തിൽ നിന്ന് ലഭിക്കും. കൂടാതെ, ഭൂഗർഭ nZVI സാമ്പിളുകളിൽ സസ്യങ്ങളുടെ സത്തിൽ നിന്നുള്ള ഫൈറ്റോകെമിക്കലുകളുടെ സാന്നിധ്യം മൂലമാണ് കാർബണിൻ്റെയും ഓക്സിജൻ്റെയും ഉയർന്ന ശതമാനം. ഈ ഘടകങ്ങൾ rGO-യിൽ തുല്യമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, എന്നാൽ വ്യത്യസ്ത അനുപാതങ്ങളിൽ: C (39.16 wt %), O (46.98 wt %), Fe (10.99 wt %), EDX rGO/nZVI, S പോലുള്ള മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യവും കാണിക്കുന്നു. പ്ലാൻ്റ് സത്തിൽ ബന്ധപ്പെട്ട കഴിയും, ഉപയോഗിക്കുന്നു. C (23.44 wt.%), O (68.29 wt.% ) യുടെ ഘടനയെ സവിശേഷമാക്കുന്നതിനാൽ, യൂക്കാലിപ്റ്റസ് ഇല സത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനേക്കാൾ വളരെ മികച്ചതാണ് A. ഹാലിമസ് ഉപയോഗിക്കുന്ന rGO/nZVI സംയുക്തത്തിലെ C:O അനുപാതവും ഇരുമ്പിൻ്റെ അംശവും. ഒപ്പം Fe (8.27 wt.%). wt %) 25. Nataša et al., 2022 ഓക്ക്, മൾബറി ഇലകളിൽ നിന്ന് സമന്വയിപ്പിച്ച nZVI യുടെ സമാനമായ മൂലക ഘടന റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുകയും ഇല സത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന പോളിഫെനോൾ ഗ്രൂപ്പുകളും മറ്റ് തന്മാത്രകളും കുറയ്ക്കൽ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ഉത്തരവാദികളാണെന്ന് സ്ഥിരീകരിച്ചു.
സസ്യങ്ങളിൽ സമന്വയിപ്പിച്ച nZVI യുടെ രൂപഘടന (ചിത്രം. S2A,B) ഗോളാകൃതിയും ഭാഗികമായി ക്രമരഹിതവുമായിരുന്നു, ശരാശരി കണിക വലിപ്പം 23.09 ± 3.54 nm ആയിരുന്നു, എന്നിരുന്നാലും വാൻ ഡെർ വാൽസ് ശക്തികളും ഫെറോ മാഗ്നറ്റിസവും കാരണം ചെയിൻ അഗ്രഗേറ്റുകൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. ഈ മുഖ്യമായും ഗ്രാനുലാർ, ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കണികാ രൂപം SEM ഫലങ്ങളുമായി നല്ല യോജിപ്പിലാണ്. സമാനമായ ഒരു നിരീക്ഷണം Abdelfatah et al കണ്ടെത്തി. 2021-ൽ nZVI11 ൻ്റെ സമന്വയത്തിൽ കാസ്റ്റർ ബീൻ ഇല സത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചു. nZVI-യിൽ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റായി ഉപയോഗിക്കുന്ന Ruelas tuberosa ഇല സത്തിൽ NP-കൾക്ക് 20 മുതൽ 40 nm26 വരെ വ്യാസമുള്ള ഒരു ഗോളാകൃതിയുണ്ട്.
ഹൈബ്രിഡ് rGO/nZVI കോമ്പോസിറ്റ് TEM ഇമേജുകൾ (ചിത്രം. S2C-D) nZVI NP-കൾക്കായി ഒന്നിലധികം ലോഡിംഗ് സൈറ്റുകൾ നൽകുന്ന നാമമാത്രമായ മടക്കുകളും ചുളിവുകളും ഉള്ള ഒരു അടിസ്ഥാന തലമാണ് rGO എന്ന് കാണിക്കുന്നു; ഈ ലാമെല്ലാർ മോർഫോളജി ആർജിഒയുടെ വിജയകരമായ ഫാബ്രിക്കേഷനും സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. കൂടാതെ, nZVI NP-കൾക്ക് 5.32 മുതൽ 27 nm വരെ കണികാ വലിപ്പങ്ങളുള്ള ഒരു ഗോളാകൃതി ഉണ്ട്, അവ ഏതാണ്ട് ഏകീകൃത വിസർജ്ജനത്തോടെ rGO ലെയറിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. Fe NPs/rGO സമന്വയിപ്പിക്കാൻ യൂക്കാലിപ്റ്റസ് ഇല സത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചു; RGO ലെയറിലെ ചുളിവുകൾ ശുദ്ധമായ Fe NP-കളേക്കാൾ Fe NP-കളുടെ വ്യാപനം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും സംയുക്തങ്ങളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തുവെന്ന് TEM ഫലങ്ങൾ സ്ഥിരീകരിച്ചു. സമാനമായ ഫലങ്ങൾ ബാഗേരിയും മറ്റുള്ളവരും നേടിയിട്ടുണ്ട്. 28, ഏകദേശം 17.70 nm ശരാശരി ഇരുമ്പ് നാനോപാർട്ടിക്കിൾ വലിപ്പമുള്ള അൾട്രാസോണിക് ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സംയുക്തം നിർമ്മിച്ചപ്പോൾ.
A. ഹാലിമസ്, nZVI, GO, rGO, rGO/nZVI എന്നീ സംയുക്തങ്ങളുടെ FTIR സ്പെക്ട്ര ചിത്രം ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 3A. A. ഹാലിമസിൻ്റെ ഇലകളിൽ ഉപരിതല പ്രവർത്തന ഗ്രൂപ്പുകളുടെ സാന്നിധ്യം 3336 cm-1 ൽ കാണപ്പെടുന്നു, ഇത് പോളിഫെനോളുകളുമായി യോജിക്കുന്നു, 1244 cm-1, ഇത് പ്രോട്ടീൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാർബോണൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളുമായി യോജിക്കുന്നു. 2918 cm-1 ലെ ആൽക്കെയ്‌നുകളും 1647 cm-1 ലെ ആൽക്കീനുകളും 1030 cm-1 ലെ CO-O-CO വിപുലീകരണങ്ങളും പോലുള്ള മറ്റ് ഗ്രൂപ്പുകളും നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്, ഇത് സീലിംഗ് ഏജൻ്റായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന സസ്യ ഘടകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം നിർദ്ദേശിക്കുന്നു. Fe2+ ​​മുതൽ Fe0 വരെയും rGO29 ലേക്ക് പോകുക. പൊതുവേ, nZVI സ്പെക്ട്ര കയ്പേറിയ പഞ്ചസാരയുടെ അതേ ആഗിരണം കൊടുമുടികൾ കാണിക്കുന്നു, എന്നാൽ ചെറുതായി മാറിയ സ്ഥാനം. OH സ്‌ട്രെച്ചിംഗ് വൈബ്രേഷനുകളുമായി (ഫിനോൾസ്) ബന്ധപ്പെട്ട 3244 cm-1-ൽ ഒരു തീവ്രമായ ബാൻഡ് ദൃശ്യമാകുന്നു, 1615-ലെ ഒരു കൊടുമുടി C=C-യുമായി യോജിക്കുന്നു, കൂടാതെ 1546, 1011 cm-1 എന്നീ ബാൻഡുകൾ C=O (പോളിഫെനോളുകളും ഫ്ലേവനോയ്ഡുകളും) നീട്ടുന്നത് മൂലം ഉണ്ടാകുന്നു. , ആരോമാറ്റിക് അമിനുകളുടെയും അലിഫാറ്റിക് അമിനുകളുടെയും CN ഗ്രൂപ്പുകളും യഥാക്രമം 1310 cm-1, 1190 cm-1 എന്നിവയിൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. GO-യുടെ FTIR സ്പെക്‌ട്രം, 1041 cm-1 ലെ ആൽക്കോക്സി (CO) സ്ട്രെച്ചിംഗ് ബാൻഡ്, 1291 cm-1 ലെ എപ്പോക്സി (CO) സ്ട്രെച്ചിംഗ് ബാൻഡ്, C=O സ്ട്രെച്ചിംഗ് ബാൻഡ് എന്നിവയുൾപ്പെടെ ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ സാന്നിധ്യം കാണിക്കുന്നു. 1619 cm-1-ൽ C=C സ്‌ട്രെച്ചിംഗ് വൈബ്രേഷനുകളുടെ ഒരു ബാൻഡ്, 1708 cm-1-ൽ ഒരു ബാൻഡ്, 3384 cm-1-ൽ OH ഗ്രൂപ്പ് സ്‌ട്രെച്ചിംഗ് വൈബ്രേഷനുകളുടെ ഒരു ബ്രോഡ് ബാൻഡ് എന്നിവ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു, ഇത് മെച്ചപ്പെടുത്തിയ ഹമ്മേഴ്‌സ് രീതി സ്ഥിരീകരിച്ചു, ഇത് വിജയകരമായി ഓക്‌സിഡൈസ് ചെയ്യുന്നു. ഗ്രാഫൈറ്റ് പ്രക്രിയ. rGO, rGO/nZVI കോമ്പോസിറ്റുകളെ GO സ്പെക്ട്രയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, 3270 cm-1 ൽ OH പോലുള്ള ചില ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ തീവ്രത ഗണ്യമായി കുറയുന്നു, മറ്റുള്ളവ 1729 cm-1 ലെ C=O പോലെയുള്ളവ പൂർണ്ണമായും കുറയുന്നു. കുറച്ചു. അപ്രത്യക്ഷമായി, എ. ഹാലിമസ് എക്സ്ട്രാക്റ്റ് വഴി GO-യിലെ ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയ ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ വിജയകരമായ നീക്കം സൂചിപ്പിക്കുന്നു. C=C ടെൻഷനിൽ rGO യുടെ പുതിയ മൂർച്ചയേറിയ സ്വഭാവ ശിഖരങ്ങൾ 1560 ലും 1405 cm-1 ലും നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് GO യുടെ rGO ലേക്ക് കുറയുന്നത് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. 1043 മുതൽ 1015 cm-1 വരെയും 982 മുതൽ 918 cm-1 വരെയും വ്യതിയാനങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു, ഒരുപക്ഷേ പ്ലാൻ്റ് മെറ്റീരിയൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയതുകൊണ്ടാകാം31,32. Weng et al., 2018 GO-യിലെ ഓക്‌സിജൻ ഫംഗ്‌ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ഗണ്യമായ അറ്റന്യൂഷൻ നിരീക്ഷിച്ചു, ബയോറെഡക്ഷൻ വഴി ആർജിഒയുടെ വിജയകരമായ രൂപീകരണം സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു, കാരണം യൂക്കാലിപ്റ്റസ് ഇല സത്തിൽ, കുറഞ്ഞ ഇരുമ്പ് ഗ്രാഫീൻ ഓക്‌സൈഡ് സംയുക്തങ്ങൾ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചത്, സസ്യ ഘടകത്തിൻ്റെ എഫ്‌ടിഐആർ സ്പെക്ട്ര അടുത്തതായി കാണിച്ചു. ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ. 33.
A. ഗാലിയത്തിൻ്റെ FTIR സ്പെക്ട്രം, nZVI, rGO, GO, കമ്പോസിറ്റ് rGO/nZVI (A). RGO, GO, nZVI, rGO/nZVI (B) എന്നിവ Roentgenogrammy സംയോജിപ്പിക്കുന്നു.
rGO/nZVI, nZVI സംയുക്തങ്ങളുടെ രൂപീകരണം എക്‌സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണുകൾ (ചിത്രം 3 ബി) വഴി സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെട്ടു. സൂചിക (110) (JCPDS നമ്പർ. 06–0696)11 ന് സമാനമായി 2Ɵ 44.5°-ൽ ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള Fe0 കൊടുമുടി നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. (311) വിമാനത്തിൻ്റെ 35.1° യിലുള്ള മറ്റൊരു കൊടുമുടിക്ക് മാഗ്നറ്റൈറ്റ് Fe3O4 കാരണമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, ϒ-FeOOH (JCPDS നമ്പർ 17-0536)34 ൻ്റെ സാന്നിധ്യം കാരണം 63.2° (440) വിമാനത്തിൻ്റെ മില്ലർ സൂചികയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കാം. GO യുടെ എക്സ്-റേ പാറ്റേൺ 2Ɵ 10.3°-ൽ മൂർച്ചയുള്ള കൊടുമുടിയും 21.1°-ൽ മറ്റൊരു കൊടുമുടിയും കാണിക്കുന്നു, ഇത് ഗ്രാഫൈറ്റിൻ്റെ പൂർണ്ണമായ പുറംതള്ളലിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, GO35 ൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ സാന്നിധ്യം എടുത്തുകാണിക്കുന്നു. rGO, rGO/nZVI എന്നിവയുടെ സംയോജിത പാറ്റേണുകൾ, സ്വഭാവഗുണമുള്ള GO കൊടുമുടികളുടെ അപ്രത്യക്ഷതയും, 2Ɵ 22.17, 24.7° എന്നതിൽ 2Ɵ 22.17, 24.7° എന്നതിൽ rGO, rGO/nZVI എന്നീ കോമ്പോസിറ്റുകൾക്ക് യഥാക്രമം 24.7° എന്നതിലും രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് പ്ലാൻ്റ് എക്‌സ്‌ട്രാക്‌റ്റുകൾ വഴി GO വിജയകരമായ വീണ്ടെടുക്കൽ സ്ഥിരീകരിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, സംയോജിത rGO/nZVI പാറ്റേണിൽ, Fe0 (110), bcc Fe0 (200) എന്നിവയുടെ ലാറ്റിസ് പ്ലെയിനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട അധിക കൊടുമുടികൾ യഥാക്രമം 44.9\(^\circ\) ലും 65.22\(^\circ\) ലും നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. .
ഒരു കണത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു അയോണിക് പാളിയും ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഗുണങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുകയും അതിൻ്റെ സ്ഥിരത അളക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ജലീയ ലായനിയും തമ്മിലുള്ള സാധ്യതയാണ് സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ. സസ്യ-സംശ്ലേഷണം ചെയ്ത nZVI, GO, rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങളുടെ Zeta പൊട്ടൻഷ്യൽ വിശകലനം അവയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ യഥാക്രമം -20.8, -22, -27.4 mV എന്നിവയുടെ നെഗറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ സാന്നിധ്യം കാരണം അവയുടെ സ്ഥിരത കാണിച്ചു, ചിത്രം S1A- ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. സി. . -25 mV-ൽ താഴെയുള്ള സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ മൂല്യങ്ങളുള്ള കണങ്ങൾ അടങ്ങിയ ലായനികൾ സാധാരണയായി ഈ കണങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വികർഷണം കാരണം ഉയർന്ന സ്ഥിരത കാണിക്കുന്നുവെന്ന് പരാമർശിക്കുന്ന നിരവധി റിപ്പോർട്ടുകളുമായി അത്തരം ഫലങ്ങൾ പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. rGO, nZVI എന്നിവയുടെ സംയോജനം കോമ്പോസിറ്റിനെ കൂടുതൽ നെഗറ്റീവ് ചാർജുകൾ സ്വന്തമാക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, അതിനാൽ GO അല്ലെങ്കിൽ nZVI എന്നിവയെക്കാൾ ഉയർന്ന സ്ഥിരതയുണ്ട്. അതിനാൽ, ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വികർഷണത്തിൻ്റെ പ്രതിഭാസം സ്ഥിരതയുള്ള rGO/nZVI39 സംയുക്തങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കും. GO യുടെ നെഗറ്റീവ് ഉപരിതലം അതിനെ ഒരു ജലീയ മാധ്യമത്തിൽ സമന്വയിപ്പിക്കാതെ തുല്യമായി ചിതറിക്കിടക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് nZVI യുമായുള്ള ഇടപെടലിന് അനുകൂലമായ സാഹചര്യങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. കയ്പേറിയ തണ്ണിമത്തൻ സത്തിൽ വ്യത്യസ്ത ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ സാന്നിധ്യവുമായി നെഗറ്റീവ് ചാർജ് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കാം, ഇത് GO, ഇരുമ്പ് മുൻഗാമികൾ, സസ്യങ്ങളുടെ സത്തിൽ യഥാക്രമം rGO, nZVI എന്നിവയും rGO/nZVI കോംപ്ലക്സും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. ഈ സസ്യ സംയുക്തങ്ങൾക്ക് ക്യാപ്പിംഗ് ഏജൻ്റുമാരായും പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, കാരണം അവ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന നാനോകണങ്ങളുടെ സംയോജനത്തെ തടയുകയും അങ്ങനെ അവയുടെ സ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
nZVI, rGO/nZVI എന്നീ കോമ്പോസിറ്റുകളുടെ മൂലക ഘടനയും വാലൻസി അവസ്ഥകളും XPS (ചിത്രം 4) നിർണ്ണയിച്ചു. മൊത്തത്തിലുള്ള XPS പഠനം കാണിക്കുന്നത്, rGO/nZVI സംയുക്തം പ്രധാനമായും EDS മാപ്പിംഗുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന C, O, Fe എന്നീ മൂലകങ്ങൾ ചേർന്നതാണ് (ചിത്രം 4F-H). C1s സ്പെക്ട്രത്തിൽ യഥാക്രമം CC, CO, C=O എന്നിവയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന 284.59 eV, 286.21 eV, 288.21 eV എന്നീ മൂന്ന് കൊടുമുടികൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. O1s സ്പെക്‌ട്രത്തെ 531.17 eV, 532.97 eV, 535.45 eV എന്നിവയുൾപ്പെടെ മൂന്ന് കൊടുമുടികളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, അവ യഥാക്രമം O=CO, CO, NO ഗ്രൂപ്പുകൾക്ക് നൽകിയിട്ടുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, 710.43, 714.57, 724.79 eV എന്നീ കൊടുമുടികൾ യഥാക്രമം Fe 2p3/2, Fe+3, Fe p1/2 എന്നിവയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. nZVI (ചിത്രം 4C-E) ൻ്റെ XPS സ്പെക്ട്ര C, O, Fe എന്നീ മൂലകങ്ങളുടെ കൊടുമുടികൾ കാണിച്ചു. 284.77, 286.25, 287.62 eV എന്നീ കൊടുമുടികൾ യഥാക്രമം CC, C-OH, CO എന്നിവയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നതിനാൽ ഇരുമ്പ്-കാർബൺ അലോയ്‌കളുടെ സാന്നിധ്യം സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. O1s സ്പെക്‌ട്രം C-O/ഇരുമ്പ് കാർബണേറ്റ് (531.19 eV), ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ റാഡിക്കൽ (532.4 eV), O-C=O (533.47 eV) എന്നീ മൂന്ന് കൊടുമുടികളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. 719.6 ലെ കൊടുമുടി Fe0 ആട്രിബ്യൂട്ട് ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം FeOOH 717.3, 723.7 eV എന്നിവയിൽ കൊടുമുടി കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ, 725.8 eV ലെ കൊടുമുടി Fe2O342.43 ൻ്റെ സാന്നിധ്യത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
യഥാക്രമം nZVI, rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങളുടെ XPS പഠനങ്ങൾ (A, B). nZVI C1s (C), Fe2p (D), O1s (E), rGO/nZVI C1s (F), Fe2p (G), O1s (H) എന്നിവയുടെ പൂർണ്ണ സ്പെക്ട്ര.
N2 adsorption/desorption isotherm (ചിത്രം 5A, B) കാണിക്കുന്നത് nZVI, rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങൾ ടൈപ്പ് II-ൽ പെടുന്നു എന്നാണ്. കൂടാതെ, nZVI യുടെ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം (SBET) rGO ഉപയോഗിച്ച് അന്ധത വരുത്തിയ ശേഷം 47.4549 ൽ നിന്ന് 152.52 m2/g ആയി വർദ്ധിച്ചു. rGO ബ്ലൈൻഡിംഗിന് ശേഷം nZVI യുടെ കാന്തിക ഗുണങ്ങൾ കുറയുന്നതിലൂടെ ഈ ഫലം വിശദീകരിക്കാം, അതുവഴി കണങ്ങളുടെ സംയോജനം കുറയ്ക്കുകയും സംയുക്തങ്ങളുടെ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കൂടാതെ, ചിത്രം 5C-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, rGO/nZVI സംയുക്തത്തിൻ്റെ പോർ വോളിയം (8.94 nm) യഥാർത്ഥ nZVI (2.873 nm) യേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. ഈ ഫലം El-Monaem et al. 45.
പ്രാരംഭ സാന്ദ്രതയിലെ വർദ്ധനവിനെ ആശ്രയിച്ച് rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങൾക്കും യഥാർത്ഥ nZVI നും ഇടയിലുള്ള ഡിസി നീക്കം ചെയ്യാനുള്ള അഡോർപ്ഷൻ ശേഷി വിലയിരുത്തുന്നതിന്, വിവിധ പ്രാരംഭ സാന്ദ്രതകളിൽ ഓരോ അഡ്‌സോർബൻ്റിൻ്റെയും (0.05 ഗ്രാം) സ്ഥിരമായ ഡോസ് ചേർത്ത് ഒരു താരതമ്യം നടത്തി. അന്വേഷണം നടത്തിയ പരിഹാരം [25]. -100 മില്ലിഗ്രാം l-1] 25 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ. rGO/nZVI സംയുക്തത്തിൻ്റെ നീക്കംചെയ്യൽ കാര്യക്ഷമത (94.6%) കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിൽ (25 mg L-1) യഥാർത്ഥ nZVI (90%) യേക്കാൾ കൂടുതലാണെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, പ്രാരംഭ സാന്ദ്രത 100 mg L-1 ആയി വർദ്ധിപ്പിച്ചപ്പോൾ, rGO/nZVI, രക്ഷാകർതൃ nZVI എന്നിവയുടെ നീക്കംചെയ്യൽ കാര്യക്ഷമത യഥാക്രമം 70%, 65% ആയി കുറഞ്ഞു (ചിത്രം 6A), ഇത് കുറച്ച് സജീവമായ സൈറ്റുകളും ഡീഗ്രേഡേഷനും കാരണമാകാം. nZVI കണങ്ങൾ. നേരെമറിച്ച്, rGO/nZVI, DC നീക്കംചെയ്യലിൻ്റെ ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത കാണിച്ചു, ഇത് rGO- യും nZVI-യും തമ്മിലുള്ള ഒരു സമന്വയ പ്രഭാവം മൂലമാകാം, ഇതിൽ അഡ്‌സോർപ്‌ഷന് ലഭ്യമായ സ്ഥിരതയുള്ള സജീവ സൈറ്റുകൾ വളരെ കൂടുതലാണ്, കൂടാതെ rGO/nZVI യുടെ കാര്യത്തിൽ കൂടുതൽ കേടുകൂടാതെയിരിക്കുന്ന nZVI-നേക്കാൾ ഡിസിയെ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും. കൂടാതെ, അത്തിപ്പഴത്തിൽ. 6B കാണിക്കുന്നത് rGO/nZVI, nZVI സംയുക്തങ്ങളുടെ അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ കപ്പാസിറ്റി യഥാക്രമം 9.4 mg/g-ൽ നിന്ന് 30 mg/g, 9 mg/g ആയി വർദ്ധിച്ചു, പ്രാരംഭ സാന്ദ്രത 25-100 mg/L-ൽ നിന്ന് വർദ്ധിച്ചു. -1.1 മുതൽ 28.73 മില്ലിഗ്രാം g-1 വരെ. അതിനാൽ, ഡിസി നീക്കംചെയ്യൽ നിരക്ക് പ്രാരംഭ ഡിസി കോൺസൺട്രേഷനുമായി പ്രതികൂലമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇത് ലായനിയിലെ ഡിസിയുടെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനും നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുമായി ഓരോ അഡ്‌സോർബെൻ്റും പിന്തുണയ്‌ക്കുന്ന പരിമിതമായ പ്രതികരണ കേന്ദ്രങ്ങളാണ് ഇതിന് കാരണം. അതിനാൽ, ഈ ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന് rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങൾക്ക് അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ്റെയും റിഡക്ഷൻ്റെയും ഉയർന്ന ദക്ഷത ഉണ്ടെന്ന് നിഗമനം ചെയ്യാം, കൂടാതെ rGO/nZVI യുടെ ഘടനയിലെ rGO ഒരു അഡ്‌സോർബൻ്റായും കാരിയർ മെറ്റീരിയലായും ഉപയോഗിക്കാം.
rGO/nZVI, nZVI സംയുക്തങ്ങൾക്കുള്ള നീക്കം ചെയ്യൽ കാര്യക്ഷമതയും DC അഡോർപ്ഷൻ ശേഷിയും (A, B) [Co = 25 mg l-1-100 mg l-1, T = 25 °C, ഡോസ് = 0.05 g], pH. rGO/nZVI കോമ്പോസിറ്റുകളിൽ (C) [Co = 50 mg L-1, pH = 3-11, T = 25 ° C, ഡോസ് = 0.05 ഗ്രാം] അഡ്സോർപ്ഷൻ കപ്പാസിറ്റിയിലും ഡിസി നീക്കംചെയ്യൽ കാര്യക്ഷമതയിലും.
അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ പ്രക്രിയകളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിൽ പരിഹാരം pH ഒരു നിർണായക ഘടകമാണ്, കാരണം ഇത് അയോണൈസേഷൻ, സ്പെഷ്യേഷൻ, അയോണൈസേഷൻ എന്നിവയുടെ അളവിനെ ബാധിക്കുന്നു. സ്ഥിരമായ അഡ്‌സോർബൻ്റ് ഡോസും (0.05 ഗ്രാം) 25 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിലും പിഎച്ച് ശ്രേണിയിൽ (3-11) 50 മില്ലിഗ്രാം എൽ-1 പ്രാരംഭ സാന്ദ്രതയിലും പരീക്ഷണം നടത്തി. ഒരു സാഹിത്യ അവലോകനം അനുസരിച്ച്, വിവിധ പിഎച്ച് തലങ്ങളിൽ അയോണൈസ് ചെയ്യാവുന്ന നിരവധി ഫംഗ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകളുള്ള (ഫിനോൾസ്, അമിനോ ഗ്രൂപ്പുകൾ, ആൽക്കഹോൾ) ഉള്ള ഒരു ആംഫിഫിലിക് തന്മാത്രയാണ് ഡിസി. തൽഫലമായി, ഡിസിയുടെ വിവിധ പ്രവർത്തനങ്ങളും rGO/nZVI സംയുക്തത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള അനുബന്ധ ഘടനകളും ഇലക്‌ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ആയി ഇടപഴകുകയും കാറ്റേഷനുകൾ, zwitterions, അയോണുകൾ എന്നിവയായി നിലനിൽക്കുകയും ചെയ്യാം, DC തന്മാത്ര pH <3.3-ൽ കാറ്റാനിക് (DCH3+) ആയി നിലവിലുണ്ട്. zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH <7.7, അയോണിക് (DCH− അല്ലെങ്കിൽ DC2−) PH 7.7. തൽഫലമായി, ഡിസിയുടെ വിവിധ പ്രവർത്തനങ്ങളും rGO/nZVI സംയുക്തത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള അനുബന്ധ ഘടനകളും ഇലക്‌ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ആയി ഇടപഴകുകയും കാറ്റേഷനുകൾ, zwitterions, അയോണുകൾ എന്നിവയായി നിലനിൽക്കുകയും ചെയ്യാം, DC തന്മാത്ര pH <3.3-ൽ കാറ്റാനിക് (DCH3+) ആയി നിലവിലുണ്ട്. zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH <7.7, അയോണിക് (DCH- അല്ലെങ്കിൽ DC2-) PH 7.7. В разлии дк и связанных с Ними структур на поверхности композита rgo / nzvi могуть остатически и могут существовать в виде катионов, ввиттер-Ионов, молекула дк существует в виде кате катиона (DCH3 +) при Н <3,3, цвиттер- ионный (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 и анионный (DCH- или DC2-) ഉദാഹരണത്തിന് pH 7,7. തൽഫലമായി, rGO/nZVI സംയുക്തത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള ഡിസിയുടെയും അനുബന്ധ ഘടനകളുടെയും വിവിധ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഇലക്‌ട്രോസ്റ്റാറ്റിക്കൽ ആയി ഇടപഴകുകയും കാറ്റേഷനുകൾ, സ്വിറ്റേറിയോണുകൾ, അയോണുകൾ എന്നിവയുടെ രൂപത്തിൽ നിലനിൽക്കുകയും ചെയ്യും; ഡിസി തന്മാത്ര pH <3.3-ൽ ഒരു കാറ്റേഷൻ (DCH3+) ആയി നിലവിലുണ്ട്; അയോണിക് (DCH20) 3.3 < pH <7.7, അയോണിക് (DCH- അല്ലെങ്കിൽ 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, ഡിസി 的 种 功能 和 和 和 和 和 复合 静电 相互, 并 可能 会 发生 两 性 和 离子 以 阳离子 两 性 阴存在，两性离子(DCH20) 3.3 < pH <7.7 和阴离子(DCH- 或DC2-) 在PH 7.7。 ക്ലെഡോവട്ടെൽനോ, റസ്‌ലിച് ഫങ്ക്‌സി ഡോക്‌സ് ആൻഡ് റോഡ്‌സ്‌റ്റ്‌വെൻ്റി ഇം സ്‌ട്രൂക്‌ടർ പോവെർഹ്‌നോസ്‌റ്റി കോംപോസിറ്റ ആർജിഒ/എൻ അത്തിഷെസ്‌കി വീസ്‌സൈറ്റ്‌വിയ ആൻഡ് സ്‌യുഷ്‌സ്‌വോവറ്റ് വ്യൂ വീഡ് കറ്റിയോനോവ്, സ്വിറ്റർ-അയോനോവ്, അനിയോനോവ്, എ മോളിക്യുലി ЦГ3+) при рН < 3,3. അതിനാൽ, rGO/nZVI സംയുക്തത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള ഡിസിയുടെയും അനുബന്ധ ഘടനകളുടെയും വിവിധ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഇലക്‌ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഇടപെടലുകളിൽ പ്രവേശിക്കുകയും കാറ്റേഷനുകൾ, zwitterions, അയോണുകൾ എന്നിവയുടെ രൂപത്തിൽ നിലനിൽക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം DC തന്മാത്രകൾ pH <3.3-ൽ കാറ്റാനിക് (DCH3+) ആണ്. ഓൺ സുഷെസ്‌റ്റ്‌വ്യൂവെറ്റ് വ്യൂ വീഡ് സ്വിറ്റർ-ഇയോന (ഡിസിഎച്ച്20) ഉദാഹരണത്തിന് 3,3 <പിഎച്ച് <7,7, അനിയോന (ഡിസിഎച്ച്- അല്ലെങ്കിൽ ഡിസി2-) പിഎച്ച് 7,7. ഇത് 3.3 <pH <7.7-ൽ ഒരു zwitterion (DCH20) ആയും pH 7.7-ൽ ഒരു അയോണായും (DCH- അല്ലെങ്കിൽ DC2-) നിലവിലുണ്ട്.3 മുതൽ 7 വരെ pH വർദ്ധനയോടെ, ഡിസി നീക്കം ചെയ്യലിൻ്റെ അഡോർപ്ഷൻ ശേഷിയും കാര്യക്ഷമതയും 11.2 mg/g (56%) ൽ നിന്ന് 17 mg/g (85%) ആയി (ചിത്രം 6C) വർദ്ധിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, pH 9 ഉം 11 ഉം ആയി വർദ്ധിച്ചതിനാൽ, ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷിയും നീക്കംചെയ്യൽ കാര്യക്ഷമതയും യഥാക്രമം 10.6 mg/g (53%) ൽ നിന്ന് 6 mg/g (30%) ആയി കുറഞ്ഞു. 3 മുതൽ 7 വരെ pH വർദ്ധനയോടെ, DC-കൾ പ്രധാനമായും zwitterion-ൻ്റെ രൂപത്തിലാണ് നിലനിന്നിരുന്നത്, അത് അവയെ വൈദ്യുതകാന്തികമായി ആകർഷിക്കപ്പെടാത്തതോ അല്ലെങ്കിൽ rGO/nZVI സംയോജനങ്ങളാൽ വികർഷണമോ ആക്കി, പ്രധാനമായും ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് പ്രതിപ്രവർത്തനം വഴി. പിഎച്ച് 8.2-ന് മുകളിൽ വർദ്ധിച്ചതിനാൽ, അഡ്‌സോർബൻ്റിൻ്റെ ഉപരിതലം നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള ഡോക്സിസൈക്ലിനിനും അഡ്‌സോർബൻ്റിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിനും ഇടയിലുള്ള ഇലക്‌ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വികർഷണം കാരണം അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ ശേഷി കുറയുകയും കുറയുകയും ചെയ്തു. ഈ പ്രവണത സൂചിപ്പിക്കുന്നത് rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങളിലെ DC അഡോർപ്ഷൻ ഉയർന്ന pH-നെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങൾ അസിഡിക്, ന്യൂട്രൽ അവസ്ഥകളിൽ അഡ്‌സോർബൻ്റുകളായി അനുയോജ്യമാണെന്നും ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ഡിസിയുടെ ഒരു ജലീയ ലായനിയുടെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിൽ താപനിലയുടെ പ്രഭാവം (25-55 ° C) ആണ് നടത്തിയത്. rGO/nZVI-യിൽ DC ആൻറിബയോട്ടിക്കുകളുടെ നീക്കം കാര്യക്ഷമതയിൽ താപനില വർദ്ധനയുടെ പ്രഭാവം ചിത്രം 7A കാണിക്കുന്നു, നീക്കം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷിയും ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷിയും 83.44%, 13.9 mg/g എന്നിവയിൽ നിന്ന് 47%, 7.83 mg/g എന്നിങ്ങനെ വർദ്ധിച്ചതായി വ്യക്തമാണ്. , യഥാക്രമം. ഈ ഗണ്യമായ കുറവ് ഡിസി അയോണുകളുടെ താപ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ വർദ്ധനവ് മൂലമാകാം, ഇത് ഡിസോർപ്ഷനിലേക്ക് നയിക്കുന്നു47.
rGO/nZVI കോമ്പോസിറ്റുകളിൽ സിഡിയുടെ നീക്കം ചെയ്യൽ കാര്യക്ഷമതയിലും അഡോർപ്ഷൻ കപ്പാസിറ്റിയിലും താപനിലയുടെ പ്രഭാവം (A) [Co = 50 mg L-1, pH = 7, ഡോസ് = 0.05 g], Adsorbent ഡോസ് നീക്കംചെയ്യൽ കാര്യക്ഷമതയിലും CD യുടെ നീക്കം ചെയ്യൽ കാര്യക്ഷമതയിലും rGO/nSVI സംയുക്തത്തിൽ (B) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, T = 25°C] (C, D) [Co = 25–100 mg L-1, pH = 7, T = 25 °C, ഡോസ് = 0.05 g].
സംയോജിത അഡ്‌സോർബൻ്റ് rGO / nZVI യുടെ അളവ് 0.01 ഗ്രാം മുതൽ 0.07 ഗ്രാം വരെ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിൻ്റെ ഫലം നീക്കംചെയ്യൽ കാര്യക്ഷമതയിലും അഡോർപ്ഷൻ ശേഷിയിലും ചിത്രം കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 7B. അഡ്‌സോർബൻ്റിൻ്റെ ഡോസിൻ്റെ വർദ്ധനവ് അഡ്‌സോർപ്ഷൻ കപ്പാസിറ്റി 33.43 mg/g ൽ നിന്ന് 6.74 mg/g ആയി കുറയാൻ കാരണമായി. എന്നിരുന്നാലും, അഡ്‌സോർബൻ്റ് ഡോസ് 0.01 ഗ്രാം മുതൽ 0.07 ഗ്രാം വരെ വർദ്ധിക്കുന്നതോടെ, നീക്കംചെയ്യൽ കാര്യക്ഷമത 66.8% ൽ നിന്ന് 96% ആയി വർദ്ധിക്കുന്നു, അതനുസരിച്ച്, നാനോകോംപോസിറ്റ് ഉപരിതലത്തിലെ സജീവ കേന്ദ്രങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിലെ വർദ്ധനവുമായി ഇത് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കാം.
അഡ്സോർപ്ഷൻ കപ്പാസിറ്റിയിലും നീക്കംചെയ്യൽ കാര്യക്ഷമതയിലും [25-100 mg L-1, 25 ° C, pH 7, ഡോസ് 0.05 ഗ്രാം] പ്രാരംഭ സാന്ദ്രതയുടെ പ്രഭാവം പഠിച്ചു. പ്രാരംഭ സാന്ദ്രത 25 mg L-1 ൽ നിന്ന് 100 mg L-1 ആയി ഉയർത്തിയപ്പോൾ, rGO/nZVI സംയുക്തത്തിൻ്റെ നീക്കം ചെയ്യൽ ശതമാനം 94.6% ൽ നിന്ന് 65% ആയി കുറഞ്ഞു (ചിത്രം 7C), ഒരുപക്ഷേ ആവശ്യമുള്ള സജീവമല്ലാത്തതിനാൽ സൈറ്റുകൾ. . DC49 ൻ്റെ വലിയ സാന്ദ്രതകളെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. നേരെമറിച്ച്, പ്രാരംഭ ഏകാഗ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സന്തുലിതാവസ്ഥയിലെത്തുന്നതുവരെ ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷി 9.4 mg/g-ൽ നിന്ന് 30 mg/g ആയി വർദ്ധിച്ചു (ചിത്രം 7D). rGO/nZVI കോമ്പോസിറ്റിൻ്റെ ഉപരിതലം 50-ൽ എത്തുന്നതിനുള്ള ഡിസി അയോൺ മാസ് ട്രാൻസ്ഫർ പ്രതിരോധത്തേക്കാൾ പ്രാരംഭ ഡിസി കോൺസൺട്രേഷൻ ഉള്ള ഡ്രൈവിംഗ് ഫോഴ്‌സിൻ്റെ വർദ്ധനവാണ് ഈ അനിവാര്യമായ പ്രതികരണത്തിന് കാരണം.
സമ്പർക്ക സമയവും ചലനാത്മക പഠനങ്ങളും അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ്റെ സന്തുലിത സമയം മനസ്സിലാക്കാൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നു. ആദ്യം, കോൺടാക്റ്റ് സമയത്തിൻ്റെ ആദ്യ 40 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ ഡിസി ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെട്ട തുക മുഴുവൻ സമയവും (100 മിനിറ്റ്) ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെട്ട മൊത്തം തുകയുടെ ഏകദേശം പകുതിയാണ്. ലായനിയിലെ ഡിസി തന്മാത്രകൾ കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ അവ rGO/nZVI സംയുക്തത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് അതിവേഗം കുടിയേറുന്നു, അതിൻ്റെ ഫലമായി കാര്യമായ ആഗിരണം സംഭവിക്കുന്നു. 40 മിനിറ്റിനുശേഷം, 60 മിനിറ്റിനുശേഷം സന്തുലിതാവസ്ഥയിലെത്തുന്നതുവരെ ഡിസി അഡോർപ്ഷൻ ക്രമേണയും സാവധാനത്തിലും വർദ്ധിച്ചു (ചിത്രം 7D). ആദ്യത്തെ 40 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ ന്യായമായ തുക ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിനാൽ, ഡിസി തന്മാത്രകളുമായുള്ള കൂട്ടിയിടികൾ കുറയും, അഡ്സോർബ് ചെയ്യാത്ത തന്മാത്രകൾക്ക് കുറച്ച് സജീവ സൈറ്റുകൾ ലഭ്യമാകും. അതിനാൽ, ആഗിരണം നിരക്ക് 51 കുറയ്ക്കാം.
അഡോർപ്ഷൻ ഗതിവിഗതികൾ നന്നായി മനസ്സിലാക്കാൻ, കപട ഫസ്റ്റ് ഓർഡർ (ചിത്രം 8A), കപട രണ്ടാം ക്രമം (ചിത്രം 8B), എലോവിച്ച് (ചിത്രം 8C) എന്നിവയിലെ ലൈൻ പ്ലോട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ചു. ചലനാത്മക പഠനങ്ങളിൽ നിന്ന് (പട്ടിക എസ് 1) ലഭിച്ച പാരാമീറ്ററുകളിൽ നിന്ന്, അഡോർപ്ഷൻ ചലനാത്മകത വിവരിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും മികച്ച മോഡലാണ് സ്യൂഡോസെക്കൻഡ് മോഡലെന്ന് വ്യക്തമാകും, ഇവിടെ R2 മൂല്യം മറ്റ് രണ്ട് മോഡലുകളേക്കാൾ ഉയർന്നതാണ്. കണക്കാക്കിയ അഡോർപ്ഷൻ കപ്പാസിറ്റികൾ (qe, cal) തമ്മിൽ സാമ്യമുണ്ട്. കപട-രണ്ടാം ക്രമവും പരീക്ഷണാത്മക മൂല്യങ്ങളും (qe, exp.) കപട-രണ്ടാം ക്രമം മറ്റ് മോഡലുകളേക്കാൾ മികച്ച മാതൃകയാണെന്നതിൻ്റെ കൂടുതൽ തെളിവാണ്. പട്ടിക 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, α (പ്രാരംഭ അസോർപ്ഷൻ നിരക്ക്), β (ഡെസോർപ്ഷൻ സ്ഥിരാങ്കം) എന്നിവയുടെ മൂല്യങ്ങൾ, ഡിസോർപ്ഷൻ നിരക്ക് ഡിസോർപ്ഷൻ നിരക്കിനേക്കാൾ കൂടുതലാണെന്ന് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു, ഇത് rGO/nZVI52 സംയുക്തത്തിൽ കാര്യക്ഷമമായി ആഗിരണം ചെയ്യാൻ DC പ്രവണത കാണിക്കുന്നു. .
കപട-രണ്ടാം ക്രമം (എ), കപട-ആദ്യ ക്രമം (ബി), എലോവിച്ച് (സി) [കോ = 25–100 മില്ലിഗ്രാം എൽ–1, പിഎച്ച് = 7, ടി = 25 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ്, ഡോസ് = 0.05 ഗ്രാം എന്നിവയുടെ ലീനിയർ അഡ്സോർപ്ഷൻ കൈനറ്റിക് പ്ലോട്ടുകൾ ].
വിവിധ അഡ്‌സോർബേറ്റ് കോൺസൺട്രേഷനുകളിലും (ഡിസി) സിസ്റ്റം താപനിലയിലും അഡ്‌സോർബൻ്റിൻ്റെ (ആർജിഒ/എൻആർവിഐ കോമ്പോസിറ്റ്) അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ കപ്പാസിറ്റി നിർണ്ണയിക്കാൻ അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ ഐസോതെർമുകളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങൾ സഹായിക്കുന്നു. ലാങ്‌മുയർ ഐസോതെർം ഉപയോഗിച്ചാണ് പരമാവധി അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ കപ്പാസിറ്റി കണക്കാക്കുന്നത്, ഇത് അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ ഏകതാനമാണെന്നും അവയ്‌ക്കിടയിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനമില്ലാതെ അഡ്‌സോർബൻ്റിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു അഡ്‌സോർബേറ്റ് മോണോലെയറിൻ്റെ രൂപീകരണം ഉൾപ്പെടുന്നുവെന്നും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. Freundlich, Temkin മോഡലുകളാണ് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മറ്റ് രണ്ട് ഐസോതെർം മോഡലുകൾ. Adsorption ശേഷി കണക്കാക്കാൻ Freundlich മോഡൽ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ലെങ്കിലും, ഇത് വൈവിധ്യമാർന്ന അഡോർപ്ഷൻ പ്രക്രിയയെ മനസ്സിലാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, കൂടാതെ adsorbent-ലെ ഒഴിവുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ഊർജ്ജങ്ങളാണുള്ളത്, അതേസമയം Temkin മോഡൽ adsorption54-ൻ്റെ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.
കണക്കുകൾ 9A-C കാണിക്കുന്നത് യഥാക്രമം Langmuir, Freindlich, Temkin മോഡലുകളുടെ ലൈൻ പ്ലോട്ടുകൾ. Freundlich (Fig. 9A), Langmuir (Fig. 9B) ലൈൻ പ്ലോട്ടുകളിൽ നിന്ന് കണക്കാക്കിയ R2 മൂല്യങ്ങൾ, rGO/nZVI സംയുക്തത്തിലെ DC അഡോർപ്ഷൻ Freundlich (0.996), Langmuir (0.988) ഐസോഥെർ എന്നിവയെ പിന്തുടരുന്നതായി കാണിക്കുന്നു. മോഡലുകളും ടെംകിൻ (0.985). Langmuir isotherm മോഡൽ ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കിയ പരമാവധി അഡോർപ്ഷൻ ശേഷി (qmax), 31.61 mg g-1 ആയിരുന്നു. കൂടാതെ, അളവില്ലാത്ത വേർതിരിക്കൽ ഘടകത്തിൻ്റെ (RL) കണക്കാക്കിയ മൂല്യം 0 നും 1 നും ഇടയിലാണ് (0.097), ഇത് അനുകൂലമായ അഡോർപ്ഷൻ പ്രക്രിയയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അല്ലാത്തപക്ഷം, കണക്കുകൂട്ടിയ ഫ്രെണ്ട്ലിച്ച് സ്ഥിരാങ്കം (n = 2.756) ഈ ആഗിരണം പ്രക്രിയയ്ക്കുള്ള മുൻഗണനയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ടെംകിൻ ഐസോതെർമിൻ്റെ (ചിത്രം 9 സി) ലീനിയർ മോഡൽ അനുസരിച്ച്, rGO/nZVI സംയുക്തത്തിലെ ഡിസിയുടെ അഡ്‌സോർപ്ഷൻ ഒരു ഫിസിക്കൽ അഡോർപ്ഷൻ പ്രക്രിയയാണ്, കാരണം b എന്നത് ˂ 82 kJ mol-1 (0.408)55 ആണ്. ശാരീരിക അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ സാധാരണയായി ദുർബലമായ വാൻ ഡെർ വാൽസ് ശക്തികളാൽ മധ്യസ്ഥതയിലാണെങ്കിലും, rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങളിലെ ഡയറക്ട് കറൻ്റ് അഡ്‌സോർപ്‌ഷന് കുറഞ്ഞ അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ എനർജി ആവശ്യമാണ് [56, 57].
Freundlich (A), Langmuir (B), Temkin (C) ലീനിയർ അഡോർപ്ഷൻ ഐസോതെർമുകൾ [Co = 25-100 mg L-1, pH = 7, T = 25 °C, ഡോസ് = 0.05 ഗ്രാം]. rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങൾ (D) [Co = 25-100 mg l-1, pH = 7, T = 25-55 °C, ഡോസ് = 0.05 g] വഴിയുള്ള DC അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ്റെ വാൻറ്റ് ഹോഫ് സമവാക്യത്തിൻ്റെ പ്ലോട്ട്.
rGO/nZVI കോമ്പോസിറ്റുകളിൽ നിന്നുള്ള ഡിസി നീക്കം ചെയ്യലിൽ പ്രതിപ്രവർത്തന താപനില മാറ്റത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം വിലയിരുത്തുന്നതിന്, എൻട്രോപ്പി മാറ്റം (ΔS), എൻതാൽപ്പി മാറ്റം (ΔH), ഫ്രീ എനർജി ചേഞ്ച് (ΔG) തുടങ്ങിയ തെർമോഡൈനാമിക് പാരാമീറ്ററുകൾ സമവാക്യങ്ങളിൽ നിന്ന് കണക്കാക്കി. 3 ഉം 458 ഉം.
ഇവിടെ \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) – തെർമോഡൈനാമിക് സന്തുലിതാവസ്ഥ സ്ഥിരാങ്കം, Ce, CAe – rGO ലായനിയിൽ, ഉപരിതല സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ യഥാക്രമം /nZVI ഡിസി സാന്ദ്രത. R, RT എന്നിവ യഥാക്രമം വാതക സ്ഥിരാങ്കവും അഡോർപ്ഷൻ താപനിലയുമാണ്. 1/T യ്‌ക്കെതിരെ ln Ke പ്ലോട്ട് ചെയ്യുന്നത് ഒരു നേർരേഖ (ചിത്രം 9D) നൽകുന്നു, അതിൽ നിന്ന് ∆S, ∆H എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കാനാകും.
ഒരു നെഗറ്റീവ് ΔH മൂല്യം പ്രക്രിയ എക്സോതെർമിക് ആണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. മറുവശത്ത്, ΔH മൂല്യം ഫിസിക്കൽ അഡോർപ്ഷൻ പ്രക്രിയയിലാണ്. ടേബിൾ 3 ലെ നെഗറ്റീവ് ΔG മൂല്യങ്ങൾ, ആഗിരണം സാധ്യമായതും സ്വയമേവയുള്ളതുമാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ΔS ൻ്റെ നെഗറ്റീവ് മൂല്യങ്ങൾ ലിക്വിഡ് ഇൻ്റർഫേസിൽ അഡ്‌സോർബൻ്റ് തന്മാത്രകളുടെ ഉയർന്ന ക്രമം സൂചിപ്പിക്കുന്നു (പട്ടിക 3).
പട്ടിക 4 rGO/nZVI സംയുക്തത്തെ മുൻ പഠനങ്ങളിൽ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്ത മറ്റ് അഡ്‌സോർബൻ്റുകളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു. VGO/nCVI കോമ്പോസിറ്റിന് ഉയർന്ന അഡോർപ്ഷൻ കപ്പാസിറ്റി ഉണ്ടെന്നും വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് ഡിസി ആൻറിബയോട്ടിക്കുകൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു വാഗ്ദാന വസ്തു ആയിരിക്കാമെന്നും വ്യക്തമാണ്. കൂടാതെ, rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങളുടെ അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ 60 മിനിറ്റ് സമതുലിത സമയമുള്ള ഒരു വേഗത്തിലുള്ള പ്രക്രിയയാണ്. rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങളുടെ മികച്ച അഡോർപ്ഷൻ ഗുണങ്ങൾ rGO, nZVI എന്നിവയുടെ സമന്വയ ഫലത്താൽ വിശദീകരിക്കാം.
rGO/nZVI, nZVI കോംപ്ലക്സുകൾ വഴി ഡിസി ആൻറിബയോട്ടിക്കുകൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള യുക്തിസഹമായ സംവിധാനം 10A, B എന്നിവ ചിത്രീകരിക്കുന്നു. ഡിസി അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ്റെ കാര്യക്ഷമതയിൽ pH-ൻ്റെ ഫലത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, pH 3 മുതൽ 7 വരെ വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, rGO/nZVI സംയുക്തത്തിലെ ഡിസി അഡ്‌സോർപ്‌ഷൻ ഇലക്‌ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഇൻ്ററാക്ഷനുകളാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെട്ടില്ല, കാരണം അത് ഒരു സ്വിറ്റേറിയൻ ആയി പ്രവർത്തിച്ചു; അതിനാൽ, pH മൂല്യത്തിലെ മാറ്റം അഡോർപ്ഷൻ പ്രക്രിയയെ ബാധിച്ചില്ല. തുടർന്ന്, ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിംഗ്, ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഇഫക്റ്റുകൾ, rGO/nZVI കോമ്പോസിറ്റും DC66 എന്നിവയ്ക്കിടയിലുള്ള π-π സ്റ്റാക്കിംഗ് ഇൻ്ററാക്ഷനുകളും പോലെയുള്ള ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഇതര ഇടപെടലുകൾ വഴി അഡോർപ്ഷൻ മെക്കാനിസം നിയന്ത്രിക്കാനാകും. ലേയേർഡ് ഗ്രാഫീനിൻ്റെ പ്രതലങ്ങളിലെ ആരോമാറ്റിക് അഡ്‌സോർബേറ്റുകളുടെ സംവിധാനം പ്രധാന ചാലകശക്തിയായി π-π സ്റ്റാക്കിംഗ് ഇൻ്ററാക്ഷനുകൾ വിശദീകരിച്ചിട്ടുണ്ടെന്ന് എല്ലാവർക്കും അറിയാം. π-π* സംക്രമണം കാരണം പരമാവധി 233 nm ആഗിരണമുള്ള ഗ്രാഫീനിന് സമാനമായ ഒരു ലേയേർഡ് മെറ്റീരിയലാണ് കോമ്പോസിറ്റ്. ഡിസി അഡ്‌സോർബേറ്റിൻ്റെ തന്മാത്രാ ഘടനയിൽ നാല് ആരോമാറ്റിക് വളയങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ആരോമാറ്റിക് ഡിസിയും (π-ഇലക്ട്രോൺ സ്വീകർത്താവും) π-ഇലക്ട്രോണുകളാൽ സമ്പന്നമായ പ്രദേശവും തമ്മിൽ π-π- സ്റ്റാക്കിംഗ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഒരു സംവിധാനം ഉണ്ടെന്ന് ഞങ്ങൾ അനുമാനിക്കുന്നു. RGO ഉപരിതലം. /nZVI സംയുക്തങ്ങൾ. കൂടാതെ, അത്തിയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. 10B, DC-യുമായുള്ള rGO/nZVI കോമ്പോസിറ്റുകളുടെ തന്മാത്രാ ഇടപെടൽ പഠിക്കാൻ FTIR പഠനങ്ങൾ നടത്തി, DC അഡോർപ്ഷനു ശേഷമുള്ള rGO/nZVI സംയുക്തങ്ങളുടെ FTIR സ്പെക്ട്ര ചിത്രം 10B-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 10 ബി. 2111 cm-1-ൽ ഒരു പുതിയ കൊടുമുടി നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് C=C ബോണ്ടിൻ്റെ ചട്ടക്കൂട് വൈബ്രേഷനുമായി യോജിക്കുന്നു, ഇത് 67 rGO/nZVI യുടെ ഉപരിതലത്തിൽ അനുബന്ധ ഓർഗാനിക് ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ സാന്നിധ്യം സൂചിപ്പിക്കുന്നു. മറ്റ് കൊടുമുടികൾ 1561 ൽ നിന്ന് 1548 cm-1 ലേക്ക് മാറുന്നു, 1399 ൽ നിന്ന് 1360 cm-1 ലേക്ക് മാറുന്നു, ഇത് ഗ്രാഫീൻ, ഓർഗാനിക് മലിനീകരണം എന്നിവ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിൽ π-π പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. DC അഡ്‌സോർപ്‌ഷനുശേഷം, OH പോലുള്ള ചില ഓക്‌സിജൻ അടങ്ങിയ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ തീവ്രത 3270 cm-1 ആയി കുറഞ്ഞു, ഇത് ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിംഗ് അഡ്‌സോർപ്ഷൻ മെക്കാനിസങ്ങളിലൊന്നാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഫലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, പ്രധാനമായും π-π സ്റ്റാക്കിംഗ് ഇൻ്ററാക്ഷനുകളും H-ബോണ്ടുകളും മൂലമാണ് rGO/nZVI സംയുക്തത്തിൽ DC അഡോർപ്ഷൻ സംഭവിക്കുന്നത്.
rGO/nZVI, nZVI കോംപ്ലക്സുകൾ (A) വഴി ഡിസി ആൻറിബയോട്ടിക്കുകളുടെ ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള യുക്തിസഹമായ സംവിധാനം. rGO/nZVI, nZVI (B) എന്നിവയിലെ DC-യുടെ FTIR അഡോർപ്ഷൻ സ്പെക്ട്ര.
3244, 1615, 1546, 1011 cm-1 എന്നിവയിലെ nZVI യുടെ ആഗിരണം ബാൻഡുകളുടെ തീവ്രത, nZVI-യെ അപേക്ഷിച്ച് nZVI (ചിത്രം 10B) ന് DC അഡ്‌സോർപ്‌ഷന് ശേഷം വർദ്ധിച്ചു, ഇത് കാർബോക്‌സിലിക് ആസിഡിൻ്റെ സാധ്യമായ പ്രവർത്തന ഗ്രൂപ്പുകളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കണം. ഡിസിയിലെ ഒ ഗ്രൂപ്പുകൾ. എന്നിരുന്നാലും, എല്ലാ നിരീക്ഷിച്ച ബാൻഡുകളിലെയും പ്രക്ഷേപണത്തിൻ്റെ ഈ കുറഞ്ഞ ശതമാനം, അഡ്‌സോർപ്ഷൻ പ്രക്രിയയ്ക്ക് മുമ്പുള്ള nZVI നെ അപേക്ഷിച്ച് ഫൈറ്റോസിന്തറ്റിക് അഡ്‌സോർബൻ്റിൻ്റെ (nZVI) അഡ്‌സോർപ്ഷൻ കാര്യക്ഷമതയിൽ കാര്യമായ മാറ്റമൊന്നും സൂചിപ്പിക്കുന്നില്ല. nZVI71 ഉപയോഗിച്ചുള്ള ചില DC നീക്കം ചെയ്യൽ ഗവേഷണങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, nZVI H2O യുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോണുകൾ പുറത്തുവരുന്നു, തുടർന്ന് H+ വളരെ കുറയ്ക്കാവുന്ന സജീവ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവസാനമായി, ചില കാറ്റാനിക് സംയുക്തങ്ങൾ സജീവമായ ഹൈഡ്രജനിൽ നിന്ന് ഇലക്ട്രോണുകൾ സ്വീകരിക്കുന്നു, ഇത് -C=N, -C=C- എന്നിവയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു, ഇത് ബെൻസീൻ വളയത്തിൻ്റെ വിഭജനത്തിന് കാരണമാകുന്നു.