ຂໍຂອບໃຈທ່ານສໍາລັບການຢ້ຽມຢາມ Nature.com. ເວີຊັນຂອງຕົວທ່ອງເວັບທີ່ທ່ານກໍາລັງໃຊ້ມີການສະຫນັບສະຫນູນ CSS ຈໍາກັດ. ເພື່ອປະສົບການທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ບຣາວເຊີທີ່ອັບເດດແລ້ວ (ຫຼືປິດການນຳໃຊ້ໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer). ໃນເວລານີ້, ເພື່ອຮັບປະກັນການສະຫນັບສະຫນູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາຈະສະແດງເວັບໄຊທ໌ໂດຍບໍ່ມີຮູບແບບແລະ JavaScript.
ໃນການເຮັດວຽກນີ້, ອົງປະກອບຂອງ rGO / nZVI ໄດ້ຖືກສັງເຄາະຄັ້ງທໍາອິດໂດຍໃຊ້ຂັ້ນຕອນທີ່ງ່າຍດາຍແລະເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມໂດຍໃຊ້ສານສະກັດຈາກໃບສີເຫຼືອງ Sophora ເປັນຕົວແທນຫຼຸດຜ່ອນແລະສະຖຽນລະພາບເພື່ອປະຕິບັດຕາມຫຼັກການຂອງເຄມີ "ສີຂຽວ", ເຊັ່ນ: ການສັງເຄາະສານເຄມີທີ່ເປັນອັນຕະລາຍຫນ້ອຍ. ເຄື່ອງມືຈໍານວນຫນຶ່ງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກວດສອບການສັງເຄາະທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດຂອງອົງປະກອບ, ເຊັ່ນ: SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR, ແລະທ່າແຮງ zeta, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການຜະສົມຜະສານທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດ. ຄວາມສາມາດໃນການກໍາຈັດຂອງອົງປະກອບນະວະນິຍາຍແລະ nZVI ບໍລິສຸດຢູ່ໃນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນເລີ່ມຕົ້ນຂອງຢາຕ້ານເຊື້ອ doxycycline ຕ່າງໆໄດ້ຖືກປຽບທຽບເພື່ອສືບສວນຜົນກະທົບຂອງ synergistic ລະຫວ່າງ rGO ແລະ nZVI. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການໂຍກຍ້າຍຂອງ 25mg L-1, 25 ° C ແລະ 0.05g, ອັດຕາການກໍາຈັດຂອງ adsorptive ຂອງ nZVI ບໍລິສຸດແມ່ນ 90%, ໃນຂະນະທີ່ອັດຕາການດູດຊຶມຂອງ doxycycline ໂດຍ rGO / nZVI composite ບັນລຸ 94.6%, ຢືນຢັນວ່າ nZVI ແລະ rGO. . ຂະບວນການດູດຊຶມແມ່ນສອດຄ່ອງກັບຄໍາສັ່ງ pseudo-second ແລະຢູ່ໃນຂໍ້ຕົກລົງທີ່ດີກັບຕົວແບບ Freundlich ທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມສູງສຸດ 31.61 mg g-1 ທີ່ 25 ° C ແລະ pH 7. ກົນໄກທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການໂຍກຍ້າຍຂອງ DC ໄດ້ຖືກສະເຫນີ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມສາມາດໃນການນໍາໃຊ້ຄືນໃຫມ່ຂອງ rGO / nZVI composite ແມ່ນ 60% ຫຼັງຈາກຫົກຮອບການສືບພັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.
ປະຈຸບັນນີ້ ການຂາດແຄນນ້ຳ ແລະ ມົນລະພິດແມ່ນເປັນໄພຂົ່ມຂູ່ຮ້າຍແຮງຕໍ່ທຸກປະເທດ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ມົນລະພິດທາງນ້ໍາ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນມົນລະພິດຂອງຢາຕ້ານເຊື້ອ, ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຍ້ອນການຜະລິດແລະການບໍລິໂພກເພີ່ມຂຶ້ນໃນໄລຍະການລະບາດຂອງ COVID-19 1,2,3. ດັ່ງນັ້ນ, ການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນການກໍາຈັດຢາຕ້ານເຊື້ອໃນນ້ໍາເສຍແມ່ນວຽກງານທີ່ຮີບດ່ວນ.
ຫນຶ່ງໃນຢາຕ້ານເຊື້ອເຄິ່ງສັງເຄາະທີ່ທົນທານຕໍ່ຈາກກຸ່ມ tetracycline ແມ່ນ doxycycline (DC)4,5. ມີລາຍງານວ່າສານຕົກຄ້າງຂອງ DC ໃນນ້ຳໃຕ້ດິນ ແລະ ນ້ຳພື້ນດິນບໍ່ສາມາດຖືກເຜົາຜານໄດ້, ມີພຽງ 20-50% ເທົ່ານັ້ນທີ່ຖືກເຜົາຜານ ແລະ ສ່ວນທີ່ເຫຼືອຖືກປ່ອຍອອກສູ່ສິ່ງແວດລ້ອມ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດບັນຫາສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ສຸຂະພາບຮ້າຍແຮງ6.
ການສໍາຜັດກັບ DC ໃນລະດັບຕ່ໍາສາມາດຂ້າຈຸລິນຊີການສັງເຄາະນ້ໍາໃນນ້ໍາ, ໄພຂົ່ມຂູ່ຕໍ່ການແຜ່ກະຈາຍຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ antimicrobial, ແລະເພີ່ມທະວີການຕ້ານການຕ້ານເຊື້ອຈຸລິນຊີ, ດັ່ງນັ້ນສິ່ງປົນເປື້ອນນີ້ຕ້ອງຖືກເອົາອອກຈາກນ້ໍາເສຍ. ການເຊື່ອມໂຊມທໍາມະຊາດຂອງ DC ໃນນ້ໍາແມ່ນຂະບວນການຊ້າຫຼາຍ. ຂະບວນການ Physico-chemical ເຊັ່ນ photolysis, biodegradation ແລະ adsorption ພຽງແຕ່ສາມາດ degrade ໃນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຕ່ໍາແລະໃນອັດຕາຕ່ໍາຫຼາຍ 7,8. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ວິທີການປະຫຍັດທີ່ສຸດ, ງ່າຍດາຍ, ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ, ງ່າຍຕໍ່ການຈັດການແລະປະສິດທິພາບແມ່ນ adsorption9,10.
Nano zero valent iron (nZVI) ເປັນວັດສະດຸທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍທີ່ສາມາດເອົາຢາຕ້ານເຊື້ອຈໍານວນຫຼາຍອອກຈາກນ້ໍາ, ລວມທັງ metronidazole, diazepam, ciprofloxacin, chloramphenicol, ແລະ tetracycline. ຄວາມສາມາດນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກຄຸນສົມບັດທີ່ຫນ້າອັດສະຈັນທີ່ nZVI ມີ, ເຊັ່ນ: ປະຕິກິລິຍາສູງ, ພື້ນທີ່ຫນ້າດິນຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະສະຖານທີ່ຜູກມັດພາຍນອກຈໍານວນຫລາຍ11. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, nZVI ມັກຈະມີການລວບລວມຢູ່ໃນສື່ນ້ໍາເນື່ອງຈາກກໍາລັງ van der Wells ແລະຄຸນສົມບັດແມ່ເຫຼັກສູງ, ເຊິ່ງຫຼຸດລົງປະສິດທິພາບໃນການກໍາຈັດສິ່ງປົນເປື້ອນເນື່ອງຈາກການສ້າງຊັ້ນ oxide ທີ່ຍັບຍັ້ງ reactivity ຂອງ nZVI10,12. ການລວມຕົວຂອງອະນຸພາກ nZVI ສາມາດຫຼຸດລົງໄດ້ໂດຍການດັດແປງຫນ້າດິນຂອງພວກມັນດ້ວຍ surfactants ແລະໂພລີເມີຫຼືໂດຍການສົມທົບກັບວັດສະດຸ nanomaterials ອື່ນໆໃນຮູບແບບຂອງອົງປະກອບ, ເຊິ່ງໄດ້ພິສູດວ່າເປັນວິທີທີ່ມີປະສິດທິພາບເພື່ອປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນສະພາບແວດລ້ອມ13,14.
Graphene ເປັນ nanomaterial ກາກບອນສອງມິຕິລະດັບທີ່ປະກອບດ້ວຍປະລໍາມະນູກາກບອນ sp2-hybridized ຈັດຢູ່ໃນເສັ້ນໄຍ Honeycomb. ມັນມີພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່, ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກທີ່ສໍາຄັນ, ກິດຈະກໍາ electrocatalytic ທີ່ດີເລີດ, ການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງ, ການເຄື່ອນໄຫວຂອງເອເລັກໂຕຣນິກໄວ, ແລະອຸປະກອນການບັນທຸກທີ່ເຫມາະສົມເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນອະນຸພາກ nanoparticles ອະນົງຄະທາດຢູ່ດ້ານຂອງຕົນ. ການປະສົມປະສານຂອງ nanoparticles ໂລຫະແລະ graphene ສາມາດເກີນຜົນປະໂຫຍດສ່ວນບຸກຄົນຂອງແຕ່ລະວັດສະດຸແລະ, ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບແລະເຄມີທີ່ດີກວ່າ, ສະຫນອງການກະຈາຍທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງ nanoparticles ສໍາລັບການປິ່ນປົວນ້ໍາປະສິດທິພາບຫຼາຍ.
ສານສະກັດຈາກພືດເປັນທາງເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບສານຫຼຸດຜ່ອນສານເຄມີທີ່ເປັນອັນຕະລາຍທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນການສັງເຄາະຂອງການຫຼຸດລົງຂອງ graphene oxide (rGO) ແລະ nZVI ຍ້ອນວ່າພວກມັນມີຢູ່, ລາຄາບໍ່ແພງ, ຂັ້ນຕອນດຽວ, ປອດໄພຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ, ແລະສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນສານຫຼຸດຜ່ອນການ. ເຊັ່ນດຽວກັນກັບສານປະກອບ flavonoids ແລະ phenolic ຍັງເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນ stabilizer. ດັ່ງນັ້ນ, ສານສະກັດຈາກໃບ Atriplex halimus L. ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວສ້ອມແປງແລະປິດສໍາລັບການສັງເຄາະອົງປະກອບ rGO / nZVI ໃນການສຶກສານີ້. Atriplex halimus ຈາກຄອບຄົວ Amaranthaceae ເປັນໄມ້ພຸ່ມທີ່ມີອາຍຸຫລາຍປີທີ່ມີໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີພື້ນທີ່ກວ້າງ 16.
ອີງຕາມວັນນະຄະດີທີ່ມີຢູ່, Atriplex halimus (A. halimus) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຄັ້ງທໍາອິດເພື່ອເຮັດໃຫ້ອົງປະກອບ rGO / nZVI ເປັນວິທີການສັງເຄາະທີ່ປະຫຍັດແລະເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ. ດັ່ງນັ້ນ, ຈຸດປະສົງຂອງວຽກງານນີ້ປະກອບດ້ວຍສີ່ພາກສ່ວນ: (1) phytosynthesis ຂອງ rGO / nZVI ແລະ parental nZVI composites ນໍາໃຊ້ A. halimus ສານສະກັດຈາກໃບນ້ໍາ, (2) ລັກສະນະຂອງອົງປະກອບ phytosynthesized ໂດຍນໍາໃຊ້ຫຼາຍວິທີການເພື່ອຢືນຢັນ fabrication ສົບຜົນສໍາເລັດຂອງເຂົາເຈົ້າ, (3. ) ສຶກສາຜົນກະທົບ synergistic ຂອງ rGO ແລະ nZVI ໃນການດູດຊຶມແລະການກໍາຈັດສິ່ງປົນເປື້ອນທາງອິນຊີຂອງຢາຕ້ານເຊື້ອ doxycycline ພາຍໃຕ້ຕົວກໍານົດການຕິກິຣິຍາທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ປັບປຸງເງື່ອນໄຂຂອງຂະບວນການດູດຊຶມ, (3) ສືບສວນວັດສະດຸປະສົມໃນການປິ່ນປົວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຕ່າງໆຫຼັງຈາກວົງຈອນການປຸງແຕ່ງ.
Doxycycline hydrochloride (DC, MM = 480.90, ສູດເຄມີ C22H24N2O·HCl, 98%), ທາດເຫຼັກ chloride hexahydrate (FeCl3.6H2O, 97%), ຜົງ graphite ຊື້ຈາກ Sigma-Aldrich, ອາເມລິກາ. Sodium hydroxide (NaOH, 97%), ethanol (C2H5OH, 99.9%) ແລະອາຊິດ hydrochloric (HCl, 37%) ແມ່ນຊື້ຈາກ Merck, USA. NaCl, KCl, CaCl2, MnCl2 ແລະ MgCl2 ຖືກຊື້ຈາກບໍລິສັດ Tianjin Comio Chemical Reagent Co., Ltd. ທາດປະສົມທັງໝົດແມ່ນມີຄວາມບໍລິສຸດໃນການວິເຄາະສູງ. ນ້ ຳ ກັ່ນສອງຄັ້ງຖືກ ນຳ ໃຊ້ເພື່ອກະກຽມວິທີແກ້ໄຂທີ່ມີນ້ ຳ ທັງໝົດ.
ຕົວຢ່າງຕົວແທນຂອງ A. halimus ໄດ້ຖືກເກັບມາຈາກທີ່ຢູ່ອາໄສທໍາມະຊາດຂອງພວກເຂົາໃນເຂດສາມຫຼ່ຽມ Nile ແລະທີ່ດິນຕາມແຄມຝັ່ງທະເລເມດິເຕີເລນຽນຂອງປະເທດເອຢິບ. ວັດສະດຸພືດຖືກເກັບກຳຕາມຂໍ້ແນະນຳແຫ່ງຊາດ ແລະ ສາກົນ 17. ສາດສະດາຈານ Manal Fawzi ໄດ້ກໍານົດຕົວຢ່າງພືດຕາມ Boulos18, ແລະພະແນກວິທະຍາສາດສິ່ງແວດລ້ອມຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Alexandria ອະນຸຍາດໃຫ້ເກັບກໍາແນວພັນພືດທີ່ໄດ້ສຶກສາເພື່ອຈຸດປະສົງທາງວິທະຍາສາດ. vouchers ຕົວຢ່າງແມ່ນຈັດຂຶ້ນຢູ່ທີ່ Tanta University Herbarium (TANE), vouchers nos. 14 122–14 127, ເປັນພືດສະໝູນໄພສາທາລະນະທີ່ສະໜອງການເຂົ້າເຖິງວັດສະດຸທີ່ຝາກໄວ້. ນອກຈາກນັ້ນ, ເພື່ອກໍາຈັດຂີ້ຝຸ່ນຫຼືຝຸ່ນ, ຕັດໃບຂອງພືດເປັນຕ່ອນນ້ອຍ, ລ້າງອອກ 3 ເທື່ອດ້ວຍທໍ່ແລະນ້ໍາກັ່ນ, ແລ້ວຕາກໃຫ້ແຫ້ງຢູ່ທີ່ 50 ອົງສາ. ພືດໄດ້ຖືກນຳມາຕຳແລ້ວ, ຜົງດີ 5 ກຣາມຖືກນຳໄປແຊ່ໃນນ້ຳກັ່ນ 100 ມລ ແລະປັ່ນຢູ່ທີ່ 70 ອົງສາ C ປະມານ 20 ນາທີ ເພື່ອໄດ້ຮັບສານສະກັດຈາກ. ສານສະກັດທີ່ໄດ້ຮັບຈາກ Bacillus nicotianae ໄດ້ຖືກກັ່ນຕອງຜ່ານເຈ້ຍການກັ່ນຕອງ Whatman ແລະເກັບໄວ້ໃນທໍ່ທີ່ສະອາດແລະຂ້າເຊື້ອທີ່ອຸນຫະພູມ 4 ° C ເພື່ອນໍາໃຊ້ຕໍ່ໄປ.
ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1, GO ໄດ້ຖືກຜະລິດຈາກຝຸ່ນ graphite ໂດຍວິທີການ Hummers ທີ່ຖືກດັດແປງ. 10 ມລກຂອງຝຸ່ນ GO ໄດ້ຖືກກະແຈກກະຈາຍຢູ່ໃນ 50 ມລຂອງນ້ໍາ deionized ສໍາລັບ 30 ນາທີພາຍໃຕ້ sonication, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ 0.9 g ຂອງ FeCl3 ແລະ 2.9 g ຂອງ NaAc ໄດ້ຖືກປະສົມສໍາລັບ 60 min. ສານສະກັດຈາກໃບ atriplex 20 ມລ ໄດ້ຖືກຕື່ມໃສ່ໃນການແກ້ໄຂດ້ວຍການ stirring ແລະປະໄວ້ຢູ່ທີ່ 80 ° C ເປັນເວລາ 8 ຊົ່ວໂມງ. ການ suspension ສີດໍາທີ່ໄດ້ຮັບຜົນໄດ້ຖືກກັ່ນຕອງ. nanocomposites ທີ່ກຽມໄວ້ໄດ້ຖືກລ້າງດ້ວຍເອທານອນແລະນ້ໍາ bidistilled ແລ້ວຕາກໃຫ້ແຫ້ງໃນເຕົາອົບສູນຍາກາດທີ່ 50 ° C ເປັນເວລາ 12 ຊົ່ວໂມງ.
ຮູບຖ່າຍແບບແຜນພາບແລະດິຈິຕອນຂອງການສັງເຄາະສີຂຽວຂອງສະລັບສັບຊ້ອນ rGO/nZVI ແລະ nZVI ແລະການກໍາຈັດຢາຕ້ານເຊື້ອ DC ອອກຈາກນ້ໍາທີ່ປົນເປື້ອນໂດຍໃຊ້ສານສະກັດຈາກ Atriplex halimus.
ໂດຍຫຍໍ້, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1, 10 ມລຂອງການແກ້ໄຂທາດເຫຼັກທີ່ມີທາດ chloride ທີ່ມີ 0.05 M Fe3+ ion ໄດ້ຖືກເພີ່ມໃສ່ dropwise ກັບ 20 ml ຂອງສານສະກັດຈາກໃບຂົມສໍາລັບ 60 ນາທີດ້ວຍຄວາມຮ້ອນປານກາງແລະ stirring, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນການແກ້ໄຂໄດ້ຖືກ centrifuged ຢູ່ທີ່. 14,000 rpm (Hermle , 15,000 rpm) ເປັນເວລາ 15 ນາທີເພື່ອໃຫ້ອະນຸພາກສີດໍາ, ຫຼັງຈາກນັ້ນລ້າງ 3 ເທື່ອດ້ວຍເອທານອນແລະນ້ໍາກັ່ນແລ້ວຕາກໃຫ້ແຫ້ງໃນເຕົາອົບສູນຍາກາດທີ່ 60 ° C. ຄືນຄືນ.
ພືດສັງເຄາະ rGO/nZVI ແລະ nZVI composites ມີລັກສະນະໂດຍ spectroscopy ທີ່ເບິ່ງເຫັນດ້ວຍແສງ UV (T70/T80 series UV/Vis spectrophotometers, PG Instruments Ltd, UK) ໃນລະດັບການສະແກນ 200-800 nm. ເພື່ອວິເຄາະພູມສັນຖານແລະການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດຂອງອົງປະກອບ rGO/nZVI ແລະ nZVI, TEM spectroscopy (JOEL, JEM-2100F, ຍີ່ປຸ່ນ, ແຮງດັນໄຟຟ້າເລັ່ງ 200 kV) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້. ເພື່ອປະເມີນກຸ່ມທີ່ມີປະໂຫຍດທີ່ສາມາດມີສ່ວນຮ່ວມໃນສານສະກັດຈາກພືດທີ່ຮັບຜິດຊອບໃນຂະບວນການຟື້ນຟູແລະສະຖຽນລະພາບ, FT-IR spectroscopy ໄດ້ປະຕິບັດ (JASCO spectrometer ໃນລະດັບ 4000-600 cm-1). ນອກຈາກນັ້ນ, ເຄື່ອງວິເຄາະທ່າແຮງ zeta (Zetasizer Nano ZS Malvern) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສຶກສາການຮັບຜິດຊອບດ້ານຫນ້າຂອງ nanomaterials ສັງເຄາະ. ສໍາລັບການວັດແທກການແຜ່ກະຈາຍຂອງ X-ray ຂອງ nanomaterials ຜົງ, ເຄື່ອງວັດແທກການແຜ່ກະຈາຍ X-ray (X'PERT PRO, ເນເທີແລນ) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້, ປະຕິບັດການທີ່ປະຈຸບັນ (40 mA), ແຮງດັນ (45 kV) ໃນໄລຍະ 2θ ຈາກ 20 °ເຖິງ 80. ° ແລະລັງສີ CuKa1 (\(\lambda =\ ) 1.54056 Ao). spectrometer X-ray ກະແຈກກະຈາຍພະລັງງານ (EDX) (ແບບ JEOL JSM-IT100) ຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການສຶກສາອົງປະກອບຂອງອົງປະກອບໃນເວລາທີ່ເກັບກໍາຂໍ້ມູນ Al K-α monochromatic X-rays ຈາກ -10 ຫາ 1350 eV ໃນ XPS, ຂະຫນາດຈຸດ 400 μm K-ALPHA (Thermo Fisher Scientific, USA) ພະລັງງານສາຍສົ່ງຂອງ spectrum ເຕັມແມ່ນ 200 eV ແລະ spectrum ແຄບແມ່ນ 50 eV. ຕົວຢ່າງຜົງຖືກກົດໃສ່ຕົວເກັບຕົວຢ່າງ, ເຊິ່ງຖືກວາງໄວ້ໃນຫ້ອງສູນຍາກາດ. C 1 s spectrum ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເອກະສານອ້າງອີງຢູ່ທີ່ 284.58 eV ເພື່ອກໍານົດພະລັງງານຜູກມັດ.
ການທົດລອງການດູດຊຶມໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອທົດສອບປະສິດທິພາບຂອງ nanocomposites rGO/nZVI ທີ່ສັງເຄາະໃນການເອົາ doxycycline (DC) ອອກຈາກການແກ້ໄຂທີ່ມີນ້ໍາ. ການທົດລອງການດູດຊຶມໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນ 25 ml Erlenmeyer flasks ດ້ວຍຄວາມໄວສັ່ນຂອງ 200 rpm ໃນ shaker ວົງໂຄຈອນ (Stuart, Orbital Shaker / SSL1) ທີ່ 298 K. ໂດຍການເຈືອຈາງການແກ້ໄຂຫຼັກຊັບ DC (1000 ppm) ດ້ວຍນ້ໍາ bidistilled. ເພື່ອປະເມີນຜົນກະທົບຂອງປະລິມານ rGO/nSVI ຕໍ່ປະສິດທິພາບການດູດຊຶມ, nanocomposites ທີ່ມີນ້ໍາຫນັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (0.01-0.07 g) ໄດ້ຖືກເພີ່ມໃສ່ 20 ml ຂອງການແກ້ໄຂ DC. ເພື່ອສຶກສາ kinetics ແລະ isotherms adsorption, 0.05 g ຂອງ adsorbent ໄດ້ immersed ໃນການແກ້ໄຂ aqueous ຂອງ CD ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນເບື້ອງຕົ້ນ (25-100 mg L-1). ຜົນກະທົບຂອງ pH ຕໍ່ການໂຍກຍ້າຍຂອງ DC ໄດ້ຖືກສຶກສາຢູ່ທີ່ pH (3-11) ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນເບື້ອງຕົ້ນຂອງ 50 mg L-1 ທີ່ 25 ° C. ປັບ pH ຂອງລະບົບໂດຍການເພີ່ມຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງການແກ້ໄຂ HCl ຫຼື NaOH (Crison pH meter, pH meter, pH 25). ນອກຈາກນັ້ນ, ອິດທິພົນຂອງອຸນຫະພູມຕິກິຣິຍາຕໍ່ການທົດລອງການດູດຊຶມໃນລະດັບ 25-55 ອົງສາ C ໄດ້ຖືກສືບສວນ. ຜົນກະທົບຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງ ionic ໃນຂະບວນການດູດຊຶມໄດ້ຮັບການສຶກສາໂດຍການເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຕ່າງໆຂອງ NaCl (0.01–4 mol L–1) ໃນຄວາມເຂັ້ມແຂງເບື້ອງຕົ້ນຂອງ DC ຂອງ 50 mg L–1, pH 3 ແລະ 7), 25°C, ແລະ ປະລິມານ adsorbent ຂອງ 0.05 g. ການດູດຊຶມຂອງ DC ທີ່ບໍ່ adsorbed ໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍໃຊ້ dual beam UV-Vis spectrophotometer (T70/T80 series, PG Instruments Ltd, UK) ທີ່ຕິດຕັ້ງດ້ວຍ cuvettes quartz ຄວາມຍາວ 1.0 cm ທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນສູງສຸດ (λmax) ຂອງ 270 ແລະ 350 nm. ການກໍາຈັດເປີເຊັນຂອງຢາຕ້ານເຊື້ອ DC (R%; Eq. 1) ແລະປະລິມານການດູດຊຶມຂອງ DC, qt, Eq. 2 (mg/g) ຖືກວັດແທກໂດຍໃຊ້ສົມຜົນຕໍ່ໄປນີ້.
ບ່ອນທີ່ %R ແມ່ນຄວາມອາດສາມາດກໍາຈັດ DC (%), Co ແມ່ນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ DC ເບື້ອງຕົ້ນໃນເວລາ 0, ແລະ C ແມ່ນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ DC ໃນເວລາ t, ຕາມລໍາດັບ (mg L-1).
ບ່ອນທີ່ qe ແມ່ນປະລິມານຂອງ DC adsorbed ຕໍ່ຫົວຫນ່ວຍມະຫາຊົນຂອງ adsorbent (mg g-1), Co ແລະ Ce ແມ່ນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນໃນເວລາສູນແລະໃນຄວາມສົມດຸນຕາມລໍາດັບ (mg l-1), V ແມ່ນປະລິມານການແກ້ໄຂ (l) , ແລະ m ແມ່ນ adsorption mass reagent (g).
ຮູບພາບ SEM (ຮູບ 2A–C) ສະແດງໃຫ້ເຫັນສະມາທິ lamellar ຂອງອົງປະກອບ rGO/nZVI ທີ່ມີອະນຸພາກ nanoparticles ເຫລໍກ spherical ກະແຈກກະຈາຍຢູ່ໃນຫນ້າດິນຂອງຕົນ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຜົນສໍາເລັດຂອງການຕິດຄັດຂອງ nZVI NPs ກັບຫນ້າດິນ rGO. ນອກຈາກນັ້ນ, ມີບາງ wrinkles ໃນໃບ rGO, ຢືນຢັນການໂຍກຍ້າຍຂອງກຸ່ມທີ່ມີອົກຊີເຈນທີ່ພ້ອມໆກັນກັບການຟື້ນຟູຂອງ A. halimus GO. wrinkles ຂະຫນາດໃຫຍ່ເຫຼົ່ານີ້ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນສະຖານທີ່ສໍາລັບການໂຫຼດ NPs ທາດເຫຼັກຢ່າງຫ້າວຫັນ. ຮູບພາບ nZVI (ຮູບ 2D-F) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ NPs ທາດເຫຼັກ spherical ແມ່ນກະແຈກກະຈາຍຫຼາຍແລະບໍ່ລວມ, ຊຶ່ງເປັນຍ້ອນລັກສະນະຂອງການເຄືອບຂອງອົງປະກອບທາງພືດສາດຂອງສານສະກັດຈາກພືດ. ຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກແຕກຕ່າງກັນພາຍໃນ 15-26 nm. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ບາງພາກພື້ນມີ morphology mesoporous ທີ່ມີໂຄງສ້າງຂອງ bulges ແລະຢູ່ຕາມໂກນ, ເຊິ່ງສາມາດສະຫນອງຄວາມສາມາດສູງ adsorption ຂອງ nZVI, ເນື່ອງຈາກວ່າພວກເຂົາເຈົ້າສາມາດເພີ່ມຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງດັກໂມເລກຸນ DC ເທິງຫນ້າດິນຂອງ nZVI ໄດ້. ເມື່ອສານສະກັດຈາກ Rosa Damascus ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການສັງເຄາະ nZVI, NPs ທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນ inhomogeneous, ມີ voids ແລະຮູບຮ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງຫຼຸດລົງປະສິດທິພາບໃນການດູດຊຶມ Cr (VI) ແລະເພີ່ມເວລາຕິກິຣິຍາ 23 . ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນສອດຄ່ອງກັບ nZVI ທີ່ສັງເຄາະຈາກ oak ແລະໃບ mulberry, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ nanoparticles spherical ມີຂະຫນາດ nanometer ຕ່າງໆໂດຍບໍ່ມີການ agglomeration ຈະແຈ້ງ.
ຮູບພາບ SEM ຂອງອົງປະກອບ rGO/nZVI (AC), nZVI (D, E) ແລະຮູບແບບ EDX ຂອງ nZVI/rGO (G) ແລະ nZVI (H) composites.
ອົງປະກອບຂອງອົງປະກອບຂອງພືດສັງເຄາະ rGO/nZVI ແລະ nZVI ປະສົມໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍໃຊ້ EDX (ຮູບ 2G, H). ການສຶກສາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ nZVI ແມ່ນປະກອບດ້ວຍຄາບອນ (38.29% ໂດຍມະຫາຊົນ), ອົກຊີເຈນ (47.41% ໂດຍມະຫາຊົນ) ແລະທາດເຫຼັກ (11.84% ໂດຍມະຫາຊົນ), ແຕ່ອົງປະກອບອື່ນໆເຊັ່ນ phosphorus24 ຍັງມີຢູ່, ເຊິ່ງສາມາດໄດ້ຮັບຈາກສານສະກັດຈາກພືດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ອັດຕາສ່ວນສູງຂອງຄາບອນແລະອົກຊີເຈນແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການມີ phytochemicals ຈາກສານສະກັດຈາກພືດຢູ່ໃນ subsurface ຕົວຢ່າງ nZVI. ອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ຖືກແຈກຢາຍຢ່າງເທົ່າທຽມກັນໃນ rGO ແຕ່ໃນອັດຕາສ່ວນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ: C (39.16 wt %), O (46.98 wt %) ແລະ Fe (10.99 wt %), EDX rGO / nZVI ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການປະກົດຕົວຂອງອົງປະກອບອື່ນໆເຊັ່ນ S, ເຊິ່ງ. ສາມາດກ່ຽວຂ້ອງກັບສານສະກັດຈາກພືດ, ຖືກນໍາໃຊ້. ອັດຕາສ່ວນ C:O ແລະເນື້ອໃນທາດເຫຼັກໃນປະຈຸບັນໃນອົງປະກອບ rGO/nZVI ໂດຍໃຊ້ A. halimus ແມ່ນດີກ່ວາການນໍາໃຊ້ສານສະກັດຈາກໃບ eucalyptus, ຍ້ອນວ່າມັນມີລັກສະນະອົງປະກອບຂອງ C (23.44 wt.%), O (68.29 wt.%). ແລະ Fe (8.27 wt.%). wt %) 25. Nataša et al., 2022 ລາຍງານອົງປະກອບອົງປະກອບທີ່ຄ້າຍຄືກັນຂອງ nZVI ທີ່ສັງເຄາະຈາກໃບໂອ໊ກແລະໃບມອນແລະຢືນຢັນວ່າກຸ່ມ polyphenol ແລະໂມເລກຸນອື່ນໆທີ່ມີຢູ່ໃນສານສະກັດຈາກໃບມີຄວາມຮັບຜິດຊອບຕໍ່ຂະບວນການຫຼຸດລົງ.
morphology ຂອງ nZVI ສັງເຄາະໃນພືດ (ຮູບ S2A, B) ເປັນຮູບຊົງກົມແລະບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີບາງສ່ວນ, ມີຂະຫນາດອະນຸພາກສະເລ່ຍຂອງ 23.09 ± 3.54 nm, ແນວໃດກໍ່ຕາມການລວບລວມລະບົບຕ່ອງໂສ້ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນເນື່ອງຈາກກໍາລັງ van der Waals ແລະ ferromagnetism. ຮູບຮ່າງຂອງອະນຸພາກທີ່ເປັນເມັດ ແລະ spherical ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຢູ່ໃນຂໍ້ຕົກລົງທີ່ດີກັບຜົນໄດ້ຮັບ SEM. ການສັງເກດການທີ່ຄ້າຍຄືກັນໄດ້ຖືກພົບເຫັນໂດຍ Abdelfatah et al. ໃນປີ 2021 ເມື່ອສານສະກັດຈາກໃບຖົ່ວ castor ຖືກນໍາໃຊ້ໃນການສັງເຄາະ nZVI11. ສານສະກັດຈາກໃບ Ruelas tuberosa NPs ທີ່ໃຊ້ເປັນສານຫຼຸດຜ່ອນໃນ nZVI ຍັງມີຮູບຊົງກົມທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງ 20 ຫາ 40 nm26.
ຮູບພາບ TEM ແບບປະສົມ rGO/nZVI ແບບປະສົມ (ຮູບ S2C-D) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ rGO ເປັນຍົນພື້ນຖານທີ່ມີການພັບຂອບແລະຮອຍຍັບທີ່ສະຫນອງສະຖານທີ່ໂຫຼດຫຼາຍສໍາລັບ nZVI NPs; morphology lamellar ນີ້ຍັງຢືນຢັນການຜະລິດສົບຜົນສໍາເລັດຂອງ rGO. ນອກຈາກນັ້ນ, nZVI NPs ມີຮູບຊົງກົມທີ່ມີຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກຈາກ 5.32 ຫາ 27 nm ແລະຖືກຝັງຢູ່ໃນຊັ້ນ rGO ທີ່ມີການກະຈາຍເກືອບເປັນເອກະພາບ. ສານສະກັດຈາກໃບ Eucalyptus ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສັງເຄາະ Fe NPs/rGO; ຜົນໄດ້ຮັບຂອງ TEM ຍັງຢືນຢັນວ່າ wrinkles ໃນຊັ້ນ rGO ປັບປຸງການກະຈາຍຂອງ Fe NPs ຫຼາຍກວ່າ Fe NPs ທີ່ບໍລິສຸດແລະເພີ່ມປະຕິກິລິຍາຂອງອົງປະກອບ. ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຄ້າຍຄືກັນແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍ Bagheri et al. 28 ໃນເວລາທີ່ອົງປະກອບໄດ້ຖືກ fabricated ໂດຍນໍາໃຊ້ເຕັກນິກ ultrasonic ທີ່ມີຂະຫນາດ nanoparticle ທາດເຫຼັກສະເລ່ຍຂອງປະມານ 17.70 nm.
ການສະແດງ FTIR spectra ຂອງ A. halimus, nZVI, GO, rGO, ແລະ rGO/nZVI composites ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ. 3A. ການປະກົດຕົວຂອງກຸ່ມທີ່ມີປະໂຫຍດດ້ານຫນ້າໃນໃບຂອງ A. halimus ປາກົດຢູ່ 3336 cm-1, ເຊິ່ງກົງກັບ polyphenols, ແລະ 1244 cm-1, ເຊິ່ງກົງກັບກຸ່ມ carbonyl ທີ່ຜະລິດໂດຍທາດໂປຼຕີນ. ກຸ່ມອື່ນໆເຊັ່ນ: alkanes ຢູ່ທີ່ 2918 cm-1, alkenes ຢູ່ 1647 cm-1 ແລະສ່ວນຂະຫຍາຍ CO-O-CO ຢູ່ 1030 cm-1 ຍັງໄດ້ສັງເກດເຫັນ, ແນະນໍາການປະກົດຕົວຂອງອົງປະກອບຂອງພືດທີ່ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຕົວຜະນຶກແລະຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການຟື້ນຕົວ. ຈາກ Fe2+ ໄປ Fe0 ແລະ GO ກັບ rGO29. ໂດຍທົ່ວໄປ, nZVI spectra ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຈຸດສູງສຸດຂອງການດູດຊຶມດຽວກັນກັບ້ໍາຕານຂົມ, ແຕ່ມີຕໍາແຫນ່ງທີ່ປ່ຽນແປງເລັກນ້ອຍ. ແຖບທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນປະກົດຂຶ້ນຢູ່ທີ່ 3244 cm-1 ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການສັ່ນສະເທືອນ OH stretching (phenols), ສູງສຸດທີ່ 1615 ກົງກັບ C = C, ແລະແຖບທີ່ 1546 ແລະ 1011 cm-1 ເກີດຂື້ນຍ້ອນການຍືດຕົວຂອງ C = O (ໂພລີຟີໂນນແລະ flavonoids) , CN -groups of aromatic amines ແລະ aliphatic amines ຍັງໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນຢູ່ທີ່ 1310 cm-1 ແລະ 1190 cm-1, ຕາມລໍາດັບ13. FTIR spectrum ຂອງ GO ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປະກົດຕົວຂອງຫຼາຍກຸ່ມທີ່ມີອົກຊີເຈນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສູງ, ລວມທັງແຖບຍືດຂອງ alkoxy (CO) ທີ່ 1041 cm-1, ແຖບ stretching epoxy (CO) ທີ່ 1291 cm-1, C = O stretch. ແຖບຂອງ C = C stretching vibrations ຢູ່ 1619 cm-1, ແຖບທີ່ 1708 cm-1 ແລະແຖບກວ້າງຂອງກຸ່ມ OH stretching vibrations ຢູ່ 3384 cm-1 ປະກົດ, ເຊິ່ງໄດ້ຮັບການຢືນຢັນໂດຍວິທີການ Hummers ປັບປຸງ, ເຊິ່ງສົບຜົນສໍາເລັດ oxidizes ໄດ້. ຂະບວນການ graphite. ເມື່ອປຽບທຽບອົງປະກອບ rGO ແລະ rGO/nZVI ກັບ GO spectra, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງບາງກຸ່ມທີ່ມີອົກຊີເຈນ, ເຊັ່ນ OH ຢູ່ 3270 cm-1, ແມ່ນຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ໃນຂະນະທີ່ອື່ນໆ, ເຊັ່ນ C = O ຢູ່ 1729 cm-1, ແມ່ນສົມບູນ. ຫຼຸດລົງ. ຫາຍໄປ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການໂຍກຍ້າຍສົບຜົນສໍາເລັດຂອງກຸ່ມທີ່ມີປະໂຫຍດທີ່ມີອົກຊີເຈນຢູ່ໃນ GO ໂດຍສານສະກັດຈາກ A. halimus. ຈຸດສູງສຸດລັກສະນະແຫຼມໃຫມ່ຂອງ rGO ຢູ່ທີ່ຄວາມກົດດັນ C = C ແມ່ນສັງເກດເຫັນປະມານ 1560 ແລະ 1405 cm-1, ເຊິ່ງຢືນຢັນການຫຼຸດຜ່ອນ GO ກັບ rGO. ການປ່ຽນແປງຈາກ 1043 ຫາ 1015 cm-1 ແລະຈາກ 982 ຫາ 918 cm-1 ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນ, ອາດຈະເປັນຍ້ອນການລວມເອົາວັດສະດຸພືດ31,32. Weng et al., 2018 ຍັງສັງເກດເຫັນການຫຼຸດຫນ້ອຍລົງຂອງກຸ່ມທີ່ເຮັດວຽກທີ່ມີອົກຊີເຈນຢູ່ໃນ GO, ຢືນຢັນການສ້າງ rGO ດ້ວຍການຫຼຸດຜ່ອນຊີວະພາບ, ນັບຕັ້ງແຕ່ສານສະກັດຈາກໃບ eucalyptus, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສັງເຄາະອົງປະກອບຂອງທາດເຫຼັກ graphene oxide ທີ່ຫຼຸດລົງ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນ FTIR spectra ຂອງອົງປະກອບຂອງພືດທີ່ໃກ້ຊິດ. ກຸ່ມທີ່ມີປະໂຫຍດ. 33 .
A. FTIR spectrum ຂອງ gallium, nZVI, rGO, GO, composite rGO/nZVI (A). Roentgenogrammy composites rGO, GO, nZVI ແລະ rGO/nZVI (B).
ການສ້າງຕັ້ງຂອງອົງປະກອບຂອງ rGO/nZVI ແລະ nZVI ໄດ້ຖືກຢືນຢັນສ່ວນໃຫຍ່ໂດຍຮູບແບບການແຜ່ກະຈາຍຂອງ X-ray (ຮູບ 3B). ສູງສຸດຂອງ Fe0 ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນຢູ່ທີ່ 2Ɵ 44.5°, ກົງກັບດັດຊະນີ (110) (JCPDS no. 06–0696)11. ສູງສຸດອີກປະການຫນຶ່ງຢູ່ທີ່ 35.1 °ຂອງຍົນ (311) ເປັນຂອງ magnetite Fe3O4, 63.2° ອາດຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບດັດຊະນີ Miller ຂອງຍົນ (440) ເນື່ອງຈາກມີຂອງ ϒ-FeOOH (JCPDS ສະບັບເລກທີ 17-0536)34. ຮູບແບບ X-ray ຂອງ GO ສະແດງໃຫ້ເຫັນຈຸດສູງສຸດທີ່ແຫຼມຢູ່ທີ່ 2Ɵ 10.3° ແລະຈຸດສູງສຸດອີກອັນຫນຶ່ງຢູ່ທີ່ 21.1°, ສະແດງເຖິງການຂັດອອກຂອງກາໄຣຟ໌ຢ່າງສົມບູນ ແລະເນັ້ນໃຫ້ເຫັນການມີກຸ່ມທີ່ມີອົກຊີເຈນຢູ່ດ້ານຂອງ GO35. ຮູບແບບປະກອບຂອງ rGO ແລະ rGO/nZVI ໄດ້ບັນທຶກການຫາຍຕົວໄປຂອງຈຸດສູງສຸດຂອງ GO ລັກສະນະ ແລະການສ້າງຈຸດສູງສຸດ rGO ຢ່າງກວ້າງຂວາງຢູ່ທີ່ 2Ɵ 22.17 ແລະ 24.7° ສໍາລັບອົງປະກອບ rGO ແລະ rGO/nZVI ຕາມລໍາດັບ, ເຊິ່ງຢືນຢັນການຟື້ນຕົວຂອງ GO ໂດຍສານສະກັດຈາກພືດ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໃນຮູບແບບ rGO/nZVI ປະສົມ, ຈຸດສູງສຸດເພີ່ມເຕີມທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຍົນເສັ້ນດ່າງຂອງ Fe0 (110) ແລະ bcc Fe0 (200) ແມ່ນສັງເກດເຫັນຢູ່ທີ່ 44.9\(^\circ\) ແລະ 65.22\(^\circ\), ຕາມລໍາດັບ. .
ທ່າແຮງຂອງ zeta ແມ່ນທ່າແຮງລະຫວ່າງຊັ້ນ ionic ທີ່ຕິດກັບພື້ນຜິວຂອງອະນຸພາກ ແລະສານລະລາຍນ້ຳທີ່ກຳນົດຄຸນສົມບັດ electrostatic ຂອງວັດສະດຸ ແລະວັດແທກຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງມັນ37. ການວິເຄາະທ່າແຮງ Zeta ຂອງພືດສັງເຄາະ nZVI, GO, ແລະ rGO/nZVI composites ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງເຂົາເຈົ້າເນື່ອງຈາກການປະກົດຕົວຂອງຄ່າບໍລິການທາງລົບຂອງ -20.8, -22, ແລະ -27.4 mV, ຕາມລໍາດັບ, ຢູ່ດ້ານຂອງເຂົາເຈົ້າ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ S1A- ຄ. . ຜົນໄດ້ຮັບດັ່ງກ່າວແມ່ນສອດຄ່ອງກັບບົດລາຍງານຈໍານວນຫນຶ່ງທີ່ກ່າວເຖິງວ່າການແກ້ໄຂທີ່ມີອະນຸພາກທີ່ມີຄ່າທີ່ມີທ່າແຮງ zeta ຫນ້ອຍກວ່າ -25 mV ໂດຍທົ່ວໄປສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງເນື່ອງຈາກການ repulsion electrostatic ລະຫວ່າງອະນຸພາກເຫຼົ່ານີ້. ການປະສົມປະສານຂອງ rGO ແລະ nZVI ຊ່ວຍໃຫ້ອົງປະກອບໄດ້ຮັບຄ່າລົບຫຼາຍແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງມີຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງກວ່າ GO ຫຼື nZVI ດຽວ. ດັ່ງນັ້ນ, ປະກົດການຂອງ repulsion electrostatic ຈະນໍາໄປສູ່ການສ້າງຕັ້ງຂອງ rGO / nZVI39 composites ທີ່ຫມັ້ນຄົງ. ດ້ານລົບຂອງ GO ອະນຸຍາດໃຫ້ມັນຖືກກະແຈກກະຈາຍຢ່າງເທົ່າທຽມກັນໃນຂະຫນາດກາງທີ່ມີນ້ໍາໂດຍບໍ່ມີການລວບລວມ, ເຊິ່ງສ້າງເງື່ອນໄຂທີ່ເອື້ອອໍານວຍສໍາລັບການໂຕ້ຕອບກັບ nZVI. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທາງລົບອາດຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການປະກົດຕົວຂອງກຸ່ມທີ່ມີປະໂຫຍດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນສານສະກັດຈາກຫມາກໂມ, ເຊິ່ງຍັງຢືນຢັນການພົວພັນລະຫວ່າງ GO ແລະສານສະກັດຈາກທາດເຫຼັກແລະສານສະກັດຈາກພືດເພື່ອປະກອບເປັນ rGO ແລະ nZVI, ຕາມລໍາດັບ, ແລະສະລັບສັບຊ້ອນ rGO / nZVI. ທາດປະສົມຂອງພືດເຫຼົ່ານີ້ຍັງສາມາດເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຕົວຜະສົມ, ຍ້ອນວ່າພວກມັນປ້ອງກັນການລວມຕົວຂອງອະນຸພາກ nanoparticles ທີ່ເປັນຜົນອອກມາ ແລະ ເພີ່ມທະວີຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງພວກມັນ 40.
ອົງປະກອບຂອງອົງປະກອບແລະສະຖານະ valence ຂອງອົງປະກອບ nZVI ແລະ rGO/nZVI ໄດ້ຖືກກໍານົດໂດຍ XPS (ຮູບ 4). ການສຶກສາ XPS ໂດຍລວມໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ rGO/nZVI composite ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບ C, O, ແລະ Fe, ສອດຄ່ອງກັບແຜນທີ່ EDS (ຮູບ 4F–H). spectrum C1s ປະກອບດ້ວຍສາມຈຸດສູງສຸດຢູ່ທີ່ 284.59 eV, 286.21 eV ແລະ 288.21 eV ທີ່ເປັນຕົວແທນຂອງ CC, CO ແລະ C = O, ຕາມລໍາດັບ. spectrum O1s ຖືກແບ່ງອອກເປັນສາມຈຸດສູງສຸດ, ລວມທັງ 531.17 eV, 532.97 eV, ແລະ 535.45 eV, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກມອບໃຫ້ກຸ່ມ O=CO, CO, ແລະ NO ຕາມລໍາດັບ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ສູງສຸດທີ່ 710.43, 714.57 ແລະ 724.79 eV ຫມາຍເຖິງ Fe 2p3/2, Fe +3 ແລະ Fe p1/2, ຕາມລໍາດັບ. XPS spectra ຂອງ nZVI (ຮູບ 4C-E) ສະແດງໃຫ້ເຫັນຈຸດສູງສຸດສໍາລັບອົງປະກອບ C, O, ແລະ Fe. ສູງສຸດທີ່ 284.77, 286.25, ແລະ 287.62 eV ຢືນຢັນການປະກົດຕົວຂອງໂລຫະປະສົມທາດເຫຼັກ - ຄາບອນ, ຍ້ອນວ່າພວກເຂົາອ້າງເຖິງ CC, C-OH, ແລະ CO, ຕາມລໍາດັບ. spectrum O1s ກົງກັບສາມຈຸດສູງສຸດ C–O/iron carbonate (531.19 eV), hydroxyl radical (532.4 eV) ແລະ O–C=O (533.47 eV). ສູງສຸດທີ່ 719.6 ແມ່ນຖືວ່າເປັນ Fe0, ໃນຂະນະທີ່ FeOOH ສະແດງຈຸດສູງສຸດຢູ່ທີ່ 717.3 ແລະ 723.7 eV, ນອກຈາກນັ້ນ, ສູງສຸດທີ່ 725.8 eV ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການມີ Fe2O342.43.
ການສຶກສາ XPS ຂອງ nZVI ແລະ rGO/nZVI composites, ຕາມລໍາດັບ (A, B). ສະເປັກເຕັມຂອງ nZVI C1s (C), Fe2p (D), ແລະ O1s (E) ແລະ rGO/nZVI C1s (F), Fe2p (G), O1s (H) composite.
The N2 adsorption/desorption isotherm (ຮູບ 5A, B) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ nZVI ແລະ rGO/nZVI composites ເປັນຂອງປະເພດ II. ນອກຈາກນັ້ນ, ພື້ນທີ່ສະເພາະ (SBET) ຂອງ nZVI ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 47.4549 ເປັນ 152.52 m2 / g ຫຼັງຈາກຕາບອດດ້ວຍ rGO. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ໂດຍການຫຼຸດລົງຂອງຄຸນສົມບັດແມ່ເຫຼັກຂອງ nZVI ຫຼັງຈາກຕາບອດ rGO, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນການລວບລວມຂອງອະນຸພາກແລະການເພີ່ມພື້ນທີ່ຂອງອົງປະກອບ. ນອກຈາກນັ້ນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 5C, ປະລິມານ pore (8.94 nm) ຂອງ rGO / nZVI composite ແມ່ນສູງກວ່າຂອງ nZVI ຕົ້ນສະບັບ (2.873 nm). ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ແມ່ນຢູ່ໃນຂໍ້ຕົກລົງກັບ El-Monaem et al. 45 .
ເພື່ອປະເມີນຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມ DC ລະຫວ່າງອົງປະກອບ rGO / nZVI ແລະ nZVI ຕົ້ນສະບັບໂດຍອີງຕາມການເພີ່ມຂື້ນຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນເບື້ອງຕົ້ນ, ການປຽບທຽບໄດ້ຖືກເຮັດໂດຍການເພີ່ມປະລິມານຄົງທີ່ຂອງແຕ່ລະ adsorbent (0.05 g) ກັບ DC ໃນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນເບື້ອງຕົ້ນຕ່າງໆ. ການແກ້ໄຂການສືບສວນ [25]. –100 mg l–1] ທີ່ 25°C. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າປະສິດທິພາບການໂຍກຍ້າຍ (94.6%) ຂອງອົງປະກອບ rGO/nZVI ແມ່ນສູງກວ່າຂອງ nZVI ຕົ້ນສະບັບ (90%) ໃນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຕ່ໍາ (25 mg L-1). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເມື່ອຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນເລີ່ມຕົ້ນເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 100 mg L-1, ປະສິດທິພາບການໂຍກຍ້າຍຂອງ rGO / nZVI ແລະ nZVI ຂອງພໍ່ແມ່ຫຼຸດລົງເຖິງ 70% ແລະ 65%, ຕາມລໍາດັບ (ຮູບ 6A), ເຊິ່ງອາດຈະເປັນຍ້ອນສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຫນ້ອຍແລະການເຊື່ອມໂຊມຂອງ. ອະນຸພາກ nZVI. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, rGO / nZVI ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງການໂຍກຍ້າຍ DC, ເຊິ່ງອາດຈະເປັນຍ້ອນຜົນກະທົບຂອງ synergistic ລະຫວ່າງ rGO ແລະ nZVI, ໃນສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວທີ່ຫມັ້ນຄົງສໍາລັບການດູດຊຶມແມ່ນສູງກວ່າຫຼາຍ, ແລະໃນກໍລະນີຂອງ rGO / nZVI, ຫຼາຍກວ່ານັ້ນ. DC ສາມາດຖືກດູດຊຶມໄດ້ຫຼາຍກ່ວາ nZVI ທີ່ intact. ນອກຈາກນັ້ນ, ໃນຮູບ. 6B ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມຂອງອົງປະກອບ rGO / nZVI ແລະ nZVI ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 9.4 mg / g ເປັນ 30 mg / g ແລະ 9 mg / g, ຕາມລໍາດັບ, ເພີ່ມຂຶ້ນໃນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນເບື້ອງຕົ້ນຈາກ 25-100 mg / L. -1.1 ຫາ 28.73 mg g-1. ດັ່ງນັ້ນ, ອັດຕາການໂຍກຍ້າຍຂອງ DC ແມ່ນມີຄວາມສໍາພັນທາງລົບກັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ DC ເບື້ອງຕົ້ນ, ເຊິ່ງແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການຈໍາກັດຂອງສູນປະຕິກິລິຢາທີ່ສະຫນັບສະຫນູນໂດຍແຕ່ລະ adsorbent ສໍາລັບການດູດຊຶມແລະການໂຍກຍ້າຍຂອງ DC ໃນການແກ້ໄຂ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນສາມາດສະຫຼຸບໄດ້ຈາກຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ວ່າອົງປະກອບ rGO / nZVI ມີປະສິດທິພາບສູງຂອງການດູດຊຶມແລະການຫຼຸດຜ່ອນ, ແລະ rGO ໃນອົງປະກອບຂອງ rGO / nZVI ສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້ທັງເປັນຕົວດູດຊຶມແລະເປັນວັດສະດຸຂົນສົ່ງ.
ປະສິດທິພາບການໂຍກຍ້າຍ ແລະຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມ DC ສໍາລັບ rGO/nZVI ແລະ nZVI ປະສົມແມ່ນ (A, B) [Co = 25 mg l-1–100 mg l-1, T = 25°C, dose = 0.05 g], pH. ກ່ຽວກັບຄວາມສາມາດຂອງການດູດຊຶມແລະປະສິດທິພາບການໂຍກຍ້າຍ DC ກ່ຽວກັບ rGO/nZVI composites (C) [Co = 50 mg L–1, pH = 3–11, T = 25°C, dose = 0.05 g].
ການແກ້ໄຂ pH ແມ່ນປັດໃຈສໍາຄັນໃນການສຶກສາຂະບວນການດູດຊຶມ, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນມີຜົນກະທົບຕໍ່ລະດັບຂອງ ionization, speciation, ແລະ ionization ຂອງ adsorbent. ການທົດລອງໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ທີ່ 25 ° C ດ້ວຍປະລິມານ adsorbent ຄົງທີ່ (0.05 g) ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນເບື້ອງຕົ້ນຂອງ 50 mg L-1 ໃນລະດັບ pH (3-11). ອີງຕາມການທົບທວນວັນນະຄະດີ 46, DC ແມ່ນໂມເລກຸນ amphiphilic ທີ່ມີກຸ່ມທີ່ເຮັດວຽກ ionizable ຫຼາຍ (phenols, ກຸ່ມ amino, ເຫຼົ້າ) ໃນລະດັບ pH ຕ່າງໆ. ດັ່ງນັ້ນ, ຫນ້າທີ່ຕ່າງໆຂອງ DC ແລະໂຄງສ້າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຢູ່ດ້ານຂອງອົງປະກອບຂອງ rGO / nZVI ອາດຈະໂຕ້ຕອບ electrostatically ແລະອາດຈະມີ cations, zwitterions, ແລະ anions, ໂມເລກຸນ DC ມີເປັນ cationic (DCH3+) ທີ່ pH < 3.3, zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 ແລະ anionic (DCH− ຫຼື DC2−) ທີ່ PH 7.7. ດັ່ງນັ້ນ, ຫນ້າທີ່ຕ່າງໆຂອງ DC ແລະໂຄງສ້າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຢູ່ດ້ານຂອງອົງປະກອບຂອງ rGO / nZVI ອາດຈະໂຕ້ຕອບ electrostatically ແລະອາດຈະມີ cations, zwitterions, ແລະ anions, ໂມເລກຸນ DC ມີເປັນ cationic (DCH3+) ທີ່ pH < 3.3, zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 ແລະ anionic (DCH- ຫຼື DC2-) ທີ່ PH 7.7. В результате различные функции ДК и связанных с ними структур на поверхности композита rGO/nZVI мвог смотреть бесплатно татически и могут существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, молекула ДК сущест вует в 3 и принует в вир 3+ цвиттер- ионный (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 и анионный (DCH- или DC2-) при pH 7,7. ດັ່ງນັ້ນ, ຫນ້າທີ່ຕ່າງໆຂອງ DC ແລະໂຄງສ້າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຢູ່ດ້ານຂອງອົງປະກອບ rGO / nZVI ສາມາດໂຕ້ຕອບ electrostatically ແລະສາມາດມີຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງ cations, zwitterions, ແລະ anions; ໂມເລກຸນ DC ມີເປັນ cation (DCH3+) ທີ່ pH < 3.3; ionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 ແລະ anionic (DCH- ຫຼື DC2-) ທີ່ 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作廨、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.ຖ້າເປັນດັ່ງນັ້ນບໍ່,,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 ДК явкаляются ДК явкаляются 3,3. ດັ່ງນັ້ນ, ຫນ້າທີ່ຕ່າງໆຂອງ DC ແລະໂຄງສ້າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຢູ່ດ້ານຂອງອົງປະກອບ rGO / nZVI ສາມາດເຂົ້າໄປໃນປະຕິສໍາພັນ electrostatic ແລະມີຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງ cations, zwitterions, ແລະ anions, ໃນຂະນະທີ່ໂມເລກຸນ DC ແມ່ນ cationic (DCH3+) ທີ່ pH < 3.3. Он существует в виде цвиттер-иона (DCH20) при 3,3 < pH < 7,7 и аниона (DCH- или DC2-) при pH 7,7. ມັນມີຢູ່ເປັນ zwitterion (DCH20) ທີ່ 3.3 < pH < 7.7 ແລະ anion (DCH- ຫຼື DC2-) ທີ່ pH 7.7.ດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງ pH ຈາກ 3 ຫາ 7, ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມແລະປະສິດທິພາບຂອງການກໍາຈັດ DC ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 11.2 mg / g (56%) ເປັນ 17 mg / g (85%) (ຮູບ 6C). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເມື່ອ pH ເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 9 ແລະ 11, ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມແລະປະສິດທິພາບການໂຍກຍ້າຍຫຼຸດລົງບາງສ່ວນ, ຈາກ 10.6 mg / g (53%) ເປັນ 6 mg / g (30%), ຕາມລໍາດັບ. ດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງ pH ຈາກ 3 ຫາ 7, DCs ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມີຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງ zwitterions, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພວກມັນເກືອບບໍ່ຖືກໄຟຟ້າສະຖິດດຶງດູດຫຼື repulsed ກັບອົງປະກອບ rGO / nZVI, ສ່ວນໃຫຍ່ໂດຍປະຕິສໍາພັນ electrostatic. ເມື່ອ pH ເພີ່ມຂຶ້ນຂ້າງເທິງ 8.2, ດ້ານຂອງ adsorbent ໄດ້ຖືກຄິດຄ່າລົບ, ດັ່ງນັ້ນຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມຫຼຸດລົງແລະຫຼຸດລົງເນື່ອງຈາກການ repulsion electrostatic ລະຫວ່າງ doxycycline ທີ່ຖືກຄິດຄ່າທໍານຽມທາງລົບແລະຫນ້າດິນຂອງ adsorbent. ແນວໂນ້ມນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການດູດຊຶມ DC ໃນອົງປະກອບ rGO / nZVI ແມ່ນຂຶ້ນກັບ pH ສູງ, ແລະຜົນໄດ້ຮັບຍັງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າອົງປະກອບຂອງ rGO / nZVI ແມ່ນເຫມາະສົມເປັນຕົວດູດຊຶມພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ເປັນກົດແລະເປັນກາງ.
ຜົນກະທົບຂອງອຸນຫະພູມໃນການດູດຊຶມຂອງການແກ້ໄຂນ້ໍາຂອງ DC ໄດ້ດໍາເນີນການທີ່ (25-55 ° C). ຮູບ 7A ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບຂອງການເພີ່ມອຸນຫະພູມຕໍ່ປະສິດທິພາບການກໍາຈັດຂອງຢາຕ້ານເຊື້ອ DC ໃນ rGO / nZVI, ມັນເປັນທີ່ຊັດເຈນວ່າຄວາມສາມາດໃນການກໍາຈັດແລະການດູດຊຶມເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 83.44% ແລະ 13.9 mg / g ເປັນ 47% ແລະ 7.83 mg / g. , ຕາມລໍາດັບ. ການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍນີ້ອາດຈະເປັນຍ້ອນການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງພະລັງງານຄວາມຮ້ອນຂອງ DC ions, ເຊິ່ງນໍາໄປສູ່ການ desorption47.
ຜົນກະທົບຂອງອຸນຫະພູມຕໍ່ປະສິດທິພາບການໂຍກຍ້າຍແລະຄວາມສາມາດຂອງການດູດຊຶມ CD ໃນ rGO/nZVI Composites (A) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, Dose = 0.05 g], ຂະຫນາດດູດຊຶມຕໍ່ປະສິດທິພາບການໂຍກຍ້າຍແລະປະສິດທິພາບການໂຍກຍ້າຍຂອງ CD ຜົນກະທົບຂອງ ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນໃນເບື້ອງຕົ້ນກ່ຽວກັບຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມແລະປະສິດທິພາບຂອງການກໍາຈັດ DC ໃນ rGO / nSVI ປະສົມ (B) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, T = 25°C] (C, D) [Co = 25–100. mg L–1, pH = 7, T = 25°C, dose = 0.05 g].
ຜົນກະທົບຂອງການເພີ່ມປະລິມານຂອງຕົວດູດຊຶມປະສົມ rGO / nZVI ຈາກ 0.01 g ຫາ 0.07 g ຕໍ່ປະສິດທິພາບການໂຍກຍ້າຍແລະຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ. 7 ບ. ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງປະລິມານຂອງ adsorbent ໄດ້ເຮັດໃຫ້ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມຈາກ 33.43 mg / g ເປັນ 6.74 mg / g. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງປະລິມານ adsorbent ຈາກ 0.01 g ເປັນ 0.07 g, ປະສິດທິພາບການໂຍກຍ້າຍເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 66.8% ເປັນ 96%, ເຊິ່ງ, ຕາມນັ້ນ, ອາດຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການເພີ່ມຂື້ນຂອງຈໍານວນສູນກາງທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຢູ່ໃນຫນ້າດິນ nanocomposite.
ຜົນກະທົບຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງເບື້ອງຕົ້ນຕໍ່ຄວາມສາມາດຂອງການດູດຊຶມແລະປະສິດທິພາບການໂຍກຍ້າຍ [25–100 mg L-1, 25°C, pH 7, dose 0.05 g]. ເມື່ອຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນເບື້ອງຕົ້ນເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 25 mg L-1 ເປັນ 100 mg L-1, ອັດຕາສ່ວນການໂຍກຍ້າຍຂອງອົງປະກອບ rGO / nZVI ຫຼຸດລົງຈາກ 94.6% ເປັນ 65% (ຮູບ 7C), ອາດຈະເປັນຍ້ອນບໍ່ມີການເຄື່ອນໄຫວທີ່ຕ້ອງການ. ສະຖານທີ່. . ດູດຊຶມຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນໃຫຍ່ຂອງ DC49. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ເມື່ອຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນເບື້ອງຕົ້ນເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມກໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 9.4 mg / g ເປັນ 30 mg / g ຈົນກ່ວາຄວາມສົມດຸນບັນລຸໄດ້ (ຮູບ 7D). ປະຕິກິລິຍາທີ່ບໍ່ສາມາດຫຼີກລ່ຽງໄດ້ນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການເພີ່ມຂື້ນຂອງແຮງຂັບເຄື່ອນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ DC ເບື້ອງຕົ້ນຫຼາຍກ່ວາຄວາມຕ້ານທານຂອງ DC ion ການໂອນມະຫາຊົນທີ່ຈະໄປເຖິງພື້ນຜິວ 50 ຂອງອົງປະກອບ rGO / nZVI.
ເວລາຕິດຕໍ່ແລະການສຶກສາ kinetic ມີຈຸດປະສົງເພື່ອເຂົ້າໃຈເວລາສົມດຸນຂອງການດູດຊຶມ. ຫນ້າທໍາອິດ, ປະລິມານຂອງ DC adsorbed ໃນໄລຍະ 40 ນາທີທໍາອິດຂອງການຕິດຕໍ່ແມ່ນປະມານເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງຈໍານວນທັງຫມົດ adsorbed ໃນໄລຍະທັງຫມົດ (100 ນາທີ). ໃນຂະນະທີ່ໂມເລກຸນ DC ໃນການແກ້ໄຂຂັດກັນເຮັດໃຫ້ພວກມັນເຄື່ອນຍ້າຍຢ່າງໄວວາໄປສູ່ຫນ້າດິນຂອງອົງປະກອບ rGO / nZVI ທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການດູດຊຶມຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຫຼັງຈາກ 40 ນາທີ, ການດູດຊຶມ DC ເພີ່ມຂຶ້ນເທື່ອລະກ້າວແລະຊ້າໆຈົນກ່ວາຄວາມສົມດຸນບັນລຸໄດ້ຫຼັງຈາກ 60 ນາທີ (ຮູບ 7D). ເນື່ອງຈາກປະລິມານທີ່ສົມເຫດສົມຜົນຖືກດູດຊຶມພາຍໃນ 40 ນາທີທໍາອິດ, ຈະມີການຂັດກັນຫນ້ອຍລົງກັບໂມເລກຸນ DC ແລະສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຫນ້ອຍຈະສາມາດໃຊ້ໄດ້ສໍາລັບໂມເລກຸນທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການດູດຊຶມ. ດັ່ງນັ້ນ, ອັດຕາການດູດຊຶມສາມາດຫຼຸດລົງ51.
ເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າໃຈດີຂື້ນກ່ຽວກັບ kinetics ການດູດຊຶມ, ເສັ້ນຂອງ pseudo ຄໍາສັ່ງທໍາອິດ (ຮູບ 8A), pseudo ຄໍາສັ່ງທີສອງ (ຮູບ 8B), ແລະ Elovich (ຮູບ 8C) ແບບ kinetic ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້. ຈາກພາລາມິເຕີທີ່ໄດ້ຮັບຈາກການສຶກສາ kinetic (ຕາຕະລາງ S1), ມັນຈະກາຍເປັນທີ່ຊັດເຈນວ່າຕົວແບບ pseudosecond ເປັນຕົວແບບທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການອະທິບາຍ kinetics adsorption, ບ່ອນທີ່ຄ່າ R2 ຖືກກໍານົດສູງກວ່າໃນສອງຕົວແບບອື່ນໆ. ນອກຈາກນີ້ຍັງມີຄວາມຄ້າຍຄືກັນລະຫວ່າງຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມທີ່ຄິດໄລ່ (qe, cal). ຄໍາສັ່ງ pseudo-second ແລະຄ່າທົດລອງ (qe, exp.) ແມ່ນຫຼັກຖານຕື່ມອີກວ່າຄໍາສັ່ງ pseudo-second ເປັນຕົວແບບທີ່ດີກວ່າແບບອື່ນໆ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 1, ມູນຄ່າຂອງ α (ອັດຕາການດູດຊຶມເບື້ອງຕົ້ນ) ແລະ β (ການດູດຊຶມຄົງທີ່) ຢືນຢັນວ່າອັດຕາການດູດຊຶມສູງກວ່າອັດຕາການດູດຊຶມ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ DC ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະດູດຊຶມຢ່າງມີປະສິດທິພາບໃນ rGO / nZVI52 composite. .
ການດູດຊຶມເສັ້ນຊື່ຂອງ pseudo-second order (A), pseudo-first order (B) ແລະ Elovich (C) [Co = 25–100 mg l–1, pH = 7, T = 25°C, dose = 0.05 g. ].
ການສຶກສາຂອງ isotherms adsorption ຊ່ວຍກໍານົດຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມຂອງ adsorbent (RGO / nRVI composite) ຢູ່ທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ adsorbate ຕ່າງໆ (DC) ແລະອຸນຫະພູມລະບົບ. ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມສູງສຸດໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ໂດຍໃຊ້ isotherm Langmuir, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການດູດຊຶມແມ່ນເປັນເນື້ອດຽວກັນແລະລວມເຖິງການສ້າງ monolayer adsorbate ຢູ່ເທິງຫນ້າຂອງ adsorbent ໂດຍບໍ່ມີການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງພວກມັນ53. ສອງຕົວແບບ isotherm ທີ່ໃຊ້ກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງແມ່ນແບບ Freundlich ແລະ Temkin. ເຖິງແມ່ນວ່າຕົວແບບ Freundlich ບໍ່ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄິດໄລ່ຄວາມສາມາດຂອງ adsorption, ມັນຈະຊ່ວຍໃຫ້ເຂົ້າໃຈຂະບວນການ adsorption heterogeneous ແລະວ່າ vacancies ສຸດ adsorbent ມີພະລັງງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ໃນຂະນະທີ່ຮູບແບບ Temkin ຊ່ວຍໃຫ້ເຂົ້າໃຈຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບແລະທາງເຄມີຂອງ adsorption54.
ຕົວເລກ 9A-C ສະແດງໃຫ້ເຫັນຮູບແບບເສັ້ນຂອງ Langmuir, Freindlich, ແລະ Temkin ຕາມລໍາດັບ. ຄ່າ R2 ທີ່ຄິດໄລ່ຈາກເສັ້ນ Freundlich (ຮູບ 9A) ແລະ Langmuir (ຮູບ 9B) ແລະນໍາສະເຫນີໃນຕາຕະລາງ 2 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການດູດຊຶມ DC ໃນ rGO / nZVI composite ປະຕິບັດຕາມ Freundlich (0.996) ແລະ Langmuir (0.988) isotherm. ແບບຈໍາລອງແລະ Temkin (0.985). ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມສູງສຸດ (qmax), ຄິດໄລ່ໂດຍໃຊ້ຮູບແບບ isotherm Langmuir, ແມ່ນ 31.61 mg g-1. ນອກຈາກນັ້ນ, ມູນຄ່າການຄິດໄລ່ຂອງປັດໃຈແຍກ dimensionless (RL) ແມ່ນລະຫວ່າງ 0 ແລະ 1 (0.097), ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຂະບວນການດູດຊຶມທີ່ເອື້ອອໍານວຍ. ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນ, ຄ່າຄົງທີ່ Freundlich ທີ່ຄິດໄລ່ (n = 2.756) ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມມັກສໍາລັບຂະບວນການດູດຊຶມນີ້. ອີງຕາມຕົວແບບເສັ້ນຊື່ຂອງ Temkin isotherm (ຮູບ 9C), ການດູດຊຶມຂອງ DC ໃນອົງປະກອບ rGO/nZVI ແມ່ນຂະບວນການດູດຊຶມທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ເນື່ອງຈາກວ່າ b ແມ່ນ ˂ 82 kJ mol-1 (0.408)55. ເຖິງແມ່ນວ່າການດູດຊຶມທາງກາຍະພາບປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນໄກ່ເກ່ຍໂດຍກໍາລັງ van der Waals ທີ່ອ່ອນແອ, ການດູດຊຶມໃນປະຈຸບັນໂດຍກົງໃນອົງປະກອບ rGO / nZVI ຕ້ອງການພະລັງງານການດູດຊຶມຕ່ໍາ [56, 57].
Freundlich (A), Langmuir (B), ແລະ Temkin (C) isotherms adsorption linear [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25°C, dose = 0.05 g]. ແຜນການຂອງສົມຜົນ van't Hoff ສໍາລັບການດູດຊຶມ DC ໂດຍ rGO / nZVI ອົງປະກອບ (D) [Co = 25–100 mg l-1, pH = 7, T = 25–55 ° C ແລະປະລິມານ = 0.05 g].
ເພື່ອປະເມີນຜົນກະທົບຂອງການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມຕິກິຣິຍາກ່ຽວກັບການໂຍກຍ້າຍ DC ຈາກອົງປະກອບ rGO / nZVI, ຕົວກໍານົດການ thermodynamic ເຊັ່ນການປ່ຽນແປງ entropy (ΔS), ການປ່ຽນແປງ enthalpy (ΔH), ແລະການປ່ຽນແປງພະລັງງານຟຣີ (ΔG) ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ຈາກສົມຜົນ. 3 ແລະ 458.
ບ່ອນທີ່ \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) – ຄວາມສົມດຸນຂອງອຸນຫະພູມຄົງທີ່, Ce ແລະ CAe – rGO ໃນການແກ້ໄຂ, ຕາມລໍາດັບ / nZVI DC ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຢູ່ໃນຄວາມສົມດຸນຂອງຫນ້າດິນ. R ແລະ RT ແມ່ນອຸນຫະພູມຄົງທີ່ຂອງອາຍແກັສແລະການດູດຊຶມ, ຕາມລໍາດັບ. Plotting ln Ke ຕໍ່ 1/T ໃຫ້ເສັ້ນຊື່ (ຮູບ 9D) ຈາກທີ່ ∆S ແລະ ∆H ສາມາດກໍານົດໄດ້.
ຄ່າ ΔH ໃນທາງລົບຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຂະບວນການແມ່ນ exothermic. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ມູນຄ່າΔHແມ່ນຢູ່ໃນຂະບວນການດູດຊຶມທາງດ້ານຮ່າງກາຍ. ຄ່າ ΔG ໃນທາງລົບໃນຕາຕະລາງ 3 ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການດູດຊຶມແມ່ນເປັນໄປໄດ້ແລະ spontaneous. ຄ່າທາງລົບຂອງ ΔS ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການຈັດລໍາດັບສູງຂອງໂມເລກຸນ adsorbent ໃນການໂຕ້ຕອບຂອງແຫຼວ (ຕາຕະລາງ 3).
ຕາຕະລາງ 4 ປຽບທຽບ rGO/nZVI composite ກັບ adsorbents ອື່ນໆທີ່ລາຍງານໃນການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາ. ມັນເປັນທີ່ຊັດເຈນວ່າ VGO / nCVI composite ມີຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມສູງແລະອາດຈະເປັນອຸປະກອນທີ່ໂດດເດັ່ນສໍາລັບການກໍາຈັດຢາຕ້ານເຊື້ອ DC ອອກຈາກນ້ໍາ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການດູດຊຶມຂອງອົງປະກອບ rGO/nZVI ແມ່ນຂະບວນການທີ່ໄວໂດຍໃຊ້ເວລາສົມດຸນຂອງ 60 ນາທີ. ຄຸນສົມບັດການດູດຊຶມທີ່ດີເລີດຂອງອົງປະກອບ rGO/nZVI ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ໂດຍຜົນກະທົບຂອງ synergistic ຂອງ rGO ແລະ nZVI.
ຮູບ 10A, B ສະແດງໃຫ້ເຫັນກົນໄກສົມເຫດສົມຜົນສໍາລັບການກໍາຈັດຢາຕ້ານເຊື້ອ DC ໂດຍສະລັບສັບຊ້ອນ rGO/nZVI ແລະ nZVI. ອີງຕາມຜົນຂອງການທົດລອງກ່ຽວກັບຜົນກະທົບຂອງ pH ກ່ຽວກັບປະສິດທິພາບຂອງການດູດຊຶມ DC, ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ pH ຈາກ 3 ຫາ 7, ການດູດຊຶມ DC ໃນອົງປະກອບ rGO / nZVI ບໍ່ໄດ້ຖືກຄວບຄຸມໂດຍປະຕິສໍາພັນ electrostatic, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນປະຕິບັດເປັນ zwitterion; ດັ່ງນັ້ນ, ການປ່ຽນແປງຂອງຄ່າ pH ບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຂະບວນການດູດຊຶມ. ຕໍ່ມາ, ກົນໄກການດູດຊຶມສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ໂດຍການປະຕິສໍາພັນທີ່ບໍ່ແມ່ນໄຟຟ້າສະຖິດເຊັ່ນ: ການຜູກມັດ hydrogen, ຜົນກະທົບ hydrophobic, ແລະປະຕິສໍາພັນ stacking π-π ລະຫວ່າງ rGO / nZVI composite ແລະ DC66. ມັນເປັນທີ່ຮູ້ກັນດີວ່າກົນໄກຂອງຕົວດູດຊຶມທີ່ມີກິ່ນຫອມຢູ່ເທິງຫນ້າຂອງ graphene ຊັ້ນໄດ້ຖືກອະທິບາຍໂດຍປະຕິສໍາພັນ π–π stacking ເປັນຜົນບັງຄັບໃຊ້ຕົ້ນຕໍ. ທາດປະສົມແມ່ນວັດສະດຸຊັ້ນທີ່ຄ້າຍຄືກັບ graphene ທີ່ມີການດູດຊຶມສູງສຸດຢູ່ທີ່ 233 nm ເນື່ອງຈາກການປ່ຽນ π-π*. ອີງຕາມການປະກົດຕົວຂອງສີ່ແຫວນທີ່ມີກິ່ນຫອມໃນໂຄງສ້າງໂມເລກຸນຂອງ DC adsorbate, ພວກເຮົາສົມມຸດວ່າມີກົນໄກຂອງປະຕິສໍາພັນ π-π-stacking ລະຫວ່າງ DC ທີ່ມີກິ່ນຫອມ (π-ເອເລັກໂຕຣນິກ) ແລະພາກພື້ນທີ່ອຸດົມສົມບູນດ້ວຍ π-ເອເລັກໂຕຣນິກໃສ່. ດ້ານ RGO. /nZVI ອົງປະກອບ. ນອກຈາກນັ້ນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ. 10B, ການສຶກສາ FTIR ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອສຶກສາປະຕິສໍາພັນໂມເລກຸນຂອງອົງປະກອບ rGO / nZVI ກັບ DC, ແລະ FTIR spectra ຂອງ rGO / nZVI composites ຫຼັງຈາກການດູດຊຶມ DC ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 10B. 10 ຂ. ຈຸດສູງສຸດໃຫມ່ແມ່ນສັງເກດເຫັນຢູ່ທີ່ 2111 cm-1, ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບການສັ່ນສະເທືອນຂອງກອບຂອງພັນທະບັດ C = C, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການປະກົດຕົວຂອງກຸ່ມທີ່ເຮັດວຽກອິນຊີທີ່ສອດຄ້ອງກັນຢູ່ເທິງຫນ້າຂອງ 67 rGO / nZVI. ຈຸດສູງສຸດອື່ນໆປ່ຽນຈາກ 1561 ຫາ 1548 cm-1 ແລະຈາກ 1399 ຫາ 1360 cm-1, ເຊິ່ງຍັງຢືນຢັນວ່າປະຕິສໍາພັນπ-πມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການດູດຊຶມຂອງ graphene ແລະມົນລະພິດທາງອິນຊີ68,69. ຫຼັງຈາກການດູດຊຶມ DC, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງບາງກຸ່ມທີ່ມີອົກຊີເຈນ, ເຊັ່ນ OH, ຫຼຸດລົງເຖິງ 3270 cm-1, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການຜູກມັດ hydrogen ແມ່ນຫນຶ່ງໃນກົນໄກການດູດຊຶມ. ດັ່ງນັ້ນ, ອີງຕາມຜົນໄດ້ຮັບ, ການດູດຊຶມ DC ໃນອົງປະກອບ rGO / nZVI ເກີດຂື້ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນການໂຕ້ຕອບຂອງ π-π stacking ແລະ H-bonds.
ກົນໄກສົມເຫດສົມຜົນຂອງການດູດຊຶມຂອງຢາຕ້ານເຊື້ອ DC ໂດຍສະລັບສັບຊ້ອນ rGO/nZVI ແລະ nZVI (A). FTIR adsorption spectra ຂອງ DC ໃນ rGO/nZVI ແລະ nZVI (B).
ຄວາມເຂັ້ມຂອງແຖບດູດຊຶມຂອງ nZVI ທີ່ 3244, 1615, 1546, ແລະ 1011 cm-1 ເພີ່ມຂຶ້ນຫຼັງຈາກການດູດຊຶມ DC ໃນ nZVI (ຮູບ 10B) ເມື່ອທຽບກັບ nZVI, ເຊິ່ງຄວນຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການພົວພັນກັບກຸ່ມທີ່ມີປະໂຫຍດທີ່ເປັນໄປໄດ້ຂອງອາຊິດ carboxylic. ກຸ່ມ O ໃນ DC. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ອັດຕາສ່ວນການສົ່ງຕໍ່ຕ່ໍານີ້ໃນແຖບທີ່ສັງເກດເຫັນທັງຫມົດຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການເພີ່ມປະສິດທິພາບການດູດຊຶມຂອງ adsorption phytosynthetic (nZVI) ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງທີ່ສໍາຄັນເມື່ອທຽບກັບ nZVI ກ່ອນຂະບວນການດູດຊຶມ. ອີງຕາມບາງການຄົ້ນຄວ້າການໂຍກຍ້າຍຂອງ DC ກັບ nZVI71, ເມື່ອ nZVI ປະຕິກິລິຍາກັບ H2O, ເອເລັກໂຕຣນິກຖືກປ່ອຍອອກມາແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ H + ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດ hydrogen ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວທີ່ຫຼຸດລົງສູງ. ສຸດທ້າຍ, ບາງທາດປະສົມ cationic ຍອມຮັບອິເລັກຕອນຈາກໄຮໂດເຈນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ -C = N ແລະ -C = C-, ເຊິ່ງແມ່ນມາຈາກການແຕກແຍກຂອງວົງແຫວນ benzene.
ເວລາປະກາດ: 14-11-2022