Gratias tibi ago pro natura.com adire. Versio navigatoris utens quam subsidia limitata CSS habet. Ad optimam experientiam commendamus ut navigatro renovato uteris (vel inactivare Compatibilitas Modus in Penitus Rimor). Interea, ut subsidia continua conservent, locum sine stylis et JavaScript reddemus.
In hoc opere, rGO/nZVI composita primum perstringuntur utentes simplices et environmentally- amicabiliter procedendi utentes sophoram folium flavidum extractum ut agentis minuendi et stabiliendi ad obtemperandum principiis "viridi" chemiae, ut minus noxa synthesis chemica. Plures instrumenta adhibita sunt ad bene compositam synthesim convalidandam, ut SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR et zeta potentia, quae bene compositam fabricam indicant. Facultas remotionis novarum compositorum et purae nZVI variis concentrationibus antibioticae doxycyclinae incipiens comparata est ad investigandum effectum synergisticum inter rGO et nZVI. Sub remotis conditionibus 25mg L-1, 25°C et 0.05g, rate remotionis adsorptivae puri nZVI 90% fuit, dum adsorptivum remotionis rate doxycyclini per rGO/nZVI compositum 94.6% pervenit, confirmans nZVI et rGO . Processus adsorptionis pseudo-secundi ordinis respondet et bene convenit cum exemplari Freundlich cum capacitate maxima adsorptionis 31.61 mg g-1 ad 25 °C et pH 7. Rationabilis mechanismus ad remotionem DC proposita est. Praeterea, compositum reusability rGO/nZVI 60% post sex circuitus regenerationis consecutivas fuit.
Aquae inopiae et pollutionis nunc gravis minae omnibus terris sunt. Annis, aquae pollutionis, praesertim pollutionis antibioticae, aucta est propter auctam productionem et consumptionem in COVID-19 pandemic1,2,3. Ergo urget opus technologiae effectivae ad tollendas antibioticos in waste aqua evolutio.
Una e semi-syntheticis antibioticis resistens e globo tetracyclino est doxycyclinum (DC) 4,5. Relatum est DC residua in aquis terraneis et aquis superficialibus metabolized non posse, solum 20-50% metabolized esse et reliqua in ambitu solvi, graves ambitus et problemata sanitatis causando.
Patefacio ad DC gradus humilium potest microorganismos aquatiles photosyntheticos occidere, dilatationem bacteria antimicrobialis imminere et resistentiam antimicrobialem augere, ergo contaminator iste ab wastewater removendus est. Naturalis dciectio in aqua est processus tardissimus. Processus physico-chemicus, sicut photolysis, biodegradatio et adsorptio, non possunt nisi ad concentrationes humiles et ad ima rates7,8. Maxime autem frugi, simplex, environmentally- amica, facilis adsorption9,10 tractanda et efficiens methodus est.
Nano nulla ferri valentia (nZVI) est materia validissima quae multas antibioticos ab aqua removere potest, inter metronidazolum, diazepam, ciprofloxacin, chlorampheniolum, et tetracyclinum. Haec facultas ob mirabiles proprietates quas nZVI habet, quales sunt altae reactivitatis, magnae superficiei, et multae situs ligaturae externae. Nihilominus, nZVI pronum est ad aggregationem in instrumentis aqueis propter copias van der Wells et proprietates magnetes altas, quae suam efficaciam minuit in contaminationibus tollendis ob strata oxydorum formationis quae reactivitatem nZVI10,12 inhibent. Agglomeratio particularum nZVI reduci potest modificatione superficierum suarum cum superfactantibus et polymerorum vel componendo eas cum aliis nanomaterialibus in forma compositorum, quae probatum esse viable accessum ad stabilitatem suam in ambitu 13,14.
Graphene est carbonis nanoma- terii duo dimensiva constans ex atomis carbonis sp2-hybridatis in favo cancelli dispositis. Magnam aream superficiei habet, vim mechanicam significantem, actionem electrocatalyticam excellentem, altam conductivity scelerisque, mobilitatem electronicam celeriter, et materiam idoneam ad nanoparticulas inorganicae in superficie sustinendas. Coniunctio metallorum nanoparticulorum et grapheneorum singula commoditates singularum materiarum multum excedere potest et, ob proprietates corporis et chemicae superiores, optimam distributionem nanoparticulorum aquae efficacioris curationi praebere possunt.
Planta extracta optima sunt alternativa agentium chemicorum nocivis reducendis in synthesi redactae graphenae oxydi (rGO) et nZVI quia in promptu sunt, arcu, uno passu, environmentally- tuti sunt, et uti possunt pro reductione agentium. sicut flavonoides et mixta phenolica stabiliora etiam agit. Ergo Atriplex halimus L. folium extractum adhibitum est ut agentis reficiendi et claudendi synthesin compositarum in hoc studio rGO/nZVI. Atriplex halimus e familia Amaranthacae est frutex nitrogen-amans perennis cum amplitudine geographica.
Secundum litteras promptas, Atriplex halimus (A. halimus) primus usus est ut composita rGO/nZVI ut rationem oeconomicam et environmentally- amicabilem synthesim faceret. Ita finis huius operis constat quattuor partibus: (1) phytosynthesis rGO/nZVI et parentalis nZVI composita utentes extractum A. halimum folium aquatile, (2) characterizationem compositorum phytosynthesisatum multiplicibus methodis utentes ad eorum prosperam fabricam confirmandam, (3. ) investigare effectum synergisticum rGO et nZVI in adsorptione et amotione contaminatorum organicarum antibioticorum doxycyclinorum sub diversis parametris reactionis, condiciones adsorptionis processus optimize, (3) compositas inquirere in variis curationibus continuis post cyclum processus.
Doxycyclinum hydrochloridum (DC, MM = 480,90, formula chemica C22H24N2O·HCl, 98%), ferri chloridi hexahydrati (FeCl3.6H2O, 97%), pulveris graphitici emptus e Sigma-Aldrich, USA. Sodium hydroxidum (NaOH, 97%), ethanol (C2H5OH, 99,9%) et acidum hydrochloricum (HCl, 37%) empti sunt ex Merck, USA. NaCl, KCl, CaCl2, MnCl2 et MgCl2 empti sunt a Tianjin Comio Chemical Reagent Co, Ltd. Omnes reagentes altae puritatis analyticae sunt. Aqua duplicata decocta adhibebatur ad omnes solutiones aqueas praeparandas.
Specimina Repraesentativa A. halimus collecta sunt ex habitaculo naturali in Nilo Delta et in terris ad litus Mediterraneum Aegypti. Materia plantarum collecta est secundum normas applicabiles nationales et internationales 17 . Prof. Manal Fawzi specimina plantarum secundum Boulos18 identificat, et Department of Scientiarum Environmentalium Universitatis Alexandriae permittit collectionem specierum plantarum investigatarum ad scientias usus. Sample auctor habentur apud Tantam Universitatem Herbarium (TANE), adstipulatores nn. 14 122-14 127, herbarium publicum, quod accessum ad materias depositas praebet. Praeterea pulverem vel lutum removere, folia plantae minutatim secare, 3 vicibus accende intus stupam et aqua decocta, et postea in 50°C sicca. Planta contrita, 5 g pollinis tenuissimi in 100 ml aquae destillatae immersus est, et 70°C pro 20 min ad excerptum excitandum commotus est. Extractum Bacilli nicotianae consecutum per chartam filteram Whatman eliquatam et in tubis puris et sterilibus 4°C conditum est ad usum ulteriorem.
Ut in Figura I, GO ex pulvere graphitico per modum Hummers modificati factum est. Pulveris GO 10 mg in 50 ml aquae deionizatae pro 30 min sub sonicatione dispersa est, et deinde 0,9 g FeCl3 et 2.9 g NaAc mixta sunt pro 60 min. 20 ml extracti atriplex folium extractum commotae solutioni commotae additae et relictae 80°C pro 8 horis. Suspensio nigra inde percolata est. Parata nanocomposita cum ethanolo et aqua decocta abluta et in clibano vacuo ad 50°C 12 horas siccabantur.
Schematicae et digitales photographicae viridis synthesis rGO/nZVI et nZVI complexorum et amotionis DC antibioticorum ex aqua contaminata utentes extracti atriplex halimus.
Breviter, ut in Fig. 1, 10 ml solutionis chloridi ferreae continens 0.05 M Fe3+ iones addita est guttatim ad 20 ml folium extractum extracti solutionis 60 minutae cum calefactione et agitatione modice, et tunc solutio centrifugata erat. 14,000 rpm (Hermle , 15,000 rpm) pro 15 min ad dandas particulas nigras, quae tunc 3 vicibus lavabantur cum ethanolo et aqua destillata et tunc in clibano vacuo ad 60° C. exsiccata cod.
Composita planta-rGO/nZVI et nZVI composita ab spectroscopio UV-visibili (T70/T80 seriei UV/Vis spectrophotometris, PG Instrumenta Ltd, UK) in divulgatione 200-800 um ducta sunt. Ad analysim topographiam et magnitudinem compositorum rGO/nZVI et nZVI, spectroscopiae TEM (JOEL, JEM-2100F, Iaponiae, intentione 200 kV accelerans) adhibita est. Ad aestimandas coetus functiones quae in excerptis plantis implicari possunt processus recuperandae et stabilizationis responsabiles, FT-IR spectroscopium peractum est (JASCO spectrometer in 4000-600 cm-1). Praeterea zeta potentialis analystor (Zetasizer Nano ZS Malvern) ad studium summae custodiae nanomaterialium summatim adhibita est. Nam diffractio X-radii mensurarum scobis nanomaterialium, diffractometri X'PERT PRO, in Belgio (X'PERT PRO, in Belgio) adhibita est, operante currenti (40 mA), intentione (45 kV) in 2θ extensione ab 20° ad 80 ° et CuKa1 radiatio (\(\lambda =\ ) 1.54056 Ao). Navitas spectrometri X-radii dispersus (edX) (exemplum JEOL JSM-IT100) auctor erat compositionem elementalem investigare cum colligens Al K-α monochromaticos X-radios ab -10 ad 1350 eV in XPS, macula magnitudinis 400 µm K-ALPHA (Thermo Fisher Scientific, USA) vis transmissio spectri plenae 200 eV et spectrum angusti 50 eV est. Pulvis specimen premetur in exemplum possessor, qui in cubiculo vacuo positus est. Spectrum C 1 adhibitum est ut relatio ad 284.58 eV ad industriam ligatoriam definiendam.
Adsorptionis experimenta facta sunt ad probandam efficaciam rGO/nZVI nanocompositarum in solutionibus doxycyclinis tollendis (DC) ab aqueis solutionibus. Adsorptionis experimenta in 25 ml lagunculas Erlenmeyer fiebant ad celeritatem commotionem 200 rpm in concussorem orbitalem (Stuart, Orbital Shaker/SSL1) ad 298 K. Soluendo solutionem stirpis (1000 ppm) diluendo cum aqua distillante. Ad aestimandum effectum dosis rGO/nSVI in adsorptione efficientiae, nanocomposita diversorum ponderum (0.01-0.07 g) additae sunt ad 20 ml solutionis DC. Ad studium kineticorum et adsorptionis isotherms, 0.05 g adsorbenti in aquea solutione CD cum concentratione initiali (25-100 mg L-1) immersus est. Effectus pH in remotione DC studuit pH (3-11) et concentratio initialis 50 mg L-1 ad 25°C. Systematis pH compone solutionem parvam HCl seu NaOH addendo (Crison pH metrum, pH metrum, pH 25). Praeterea influxus reactionis temperationis in experimentis adsorptionis in ambitu 25-55°C investigatum est. Effectus virium ionicarum in processu adsorptionis studuit addere varias concentrationes NaCl (0.01-4 mol L-1) ad intentionem initialem DC of 50 mg L-1, pH 3 et 7), 25°C, et adsorbent dose 0.05 g. Adsorptio DC adsorbationis non-adsorbitatis mensurata est utens spectrophotometris dualis UV-vis (series T70/T80, PG Instrumenta Ltd, UK) instructa cum 1.0 cm via longitudinis cuvettis vicus ad maximum aequalitatem (λmax) 270 et 350 nm. Recipis amotionem DC antibioticorum (R%; Eq. 1) et adsorptionem quantitatem DC, qt, Eq. 2 (mg/g) mensurati sunt utentes sequentem aequationem.
ubi %R est capacitas DC remotionis (%), Co est initialis DC concentratio temporis 0, et C est DC concentratio temporis t, respective (mg L-1).
ubi qe est moles DC adsorbentis per unitatem massae adsorbentis (mg g-1), Co et Ce sunt concentrationes in tempore zephyro et in aequilibrio respective (mg l-1), V est solutio voluminis (l). et m adsorptio massae reagens est (g).
Imagines SEM (Figs. 2A-C) ostendunt lamellarum morphologiam rGO/nZVI compositam cum nanoparticulis ferreis sphaericis uniformiter in superficie dispersis, indicando felicem affectum nZVI NPs ad superficiem rGO. Praeterea nonnullae rugae in rGO folium confirmantes remotionem coetus oxygeni continentis simul cum restitutione A. halimus GO. Hae magnae rugae locos agunt ad onerationem ferri NPs activam. imagines nZVI (Fig. 2D-F) ostenderunt ferrum sphaericum NPs valde dispersum esse nec aggregatum, quod ex natura partium botanici plantae extracti coatingit. Particula magnitudo intra 15-26 um variatur. Quamquam regiones quaedam habent morphologiam mesoporam cum structura tumorum et cavitatum, quae altam capacitatem nZVI adsorptionis efficacem praebere possunt, cum augere possunt facultatem captandi DC molecularum in superficie nZVI. Cum extractio Rosa Damascus pro synthesi nZVI adhibita est, NPs inhomogenei consecuti erant, cum vacui et variae figurae, quae efficientiam suam in Cr(VI) adsorptionem redegerunt et reactionem tempore 23 auxit. Eventus consentaneum est cum nZVI e foliis quercus et moro composito, quae maxime sunt nanoparticulae sphaericae cum variis magnitudinibus nanometris sine agglomeratione manifesta.
SEM imagines rGO/nZVI (AC), nZVI (D, E) composita et EDX exemplaria nZVI/rGO (G) et nZVI (H) composita.
Compositio elementaris plantae perstringitur rGO/nZVI et nZVI composita EDX (Fig. 2G, H). Studia ostendunt nZVI componi ex carbone (38.29% a massa), oxygenio (47.41% a massa) et ferro (11,84% per massam), sed alia etiam elementa qualia phosphoro24 adsunt, quae ex excerptis plantarum haberi possunt. Praeterea princeps recipis carbonis et oxygenii debetur praesentia phytochemicorum e plantis extractis in speciminibus subsurfacii nZVI. Elementa haec aequaliter distributa sunt in rGO, sed in variis rationibus: C (39.16 wt%), O (46.98 wt%) et Fe (10.99 wt%), EDX rGO/nZVI praesentiam etiam aliorum elementorum ostendit ut S, quod coniungi possunt cum excerptis plantarum adhibitis. Hodierna C:O ratio et ferrum contentum in rGO/nZVI compositum utens A. halimus multo melius est quam extractum folium eucalyptum utens, sicut compositionem C (23.44 wt.%), O (68.29 wt% designat) et Fe (8.27 wt.%). wt%) 25. Nataša et al., 2022 similem compositionem elementalem nZVI e foliis quercus et moro confectam retulit et confirmavit polyphenolum coetus et alia molecula, quae in extractione folii continentur, processus reductionis responsabiles esse.
morphologia nZVI in plantis (Fig. S2A,B) synthetica (Fig. S2A,B) erat sphaerica et partim irregularis, cum magnitudine mediocris 23.09±3.54 um, quamvis aggregata catena observata sit propter copias van der Waals et ferromagnetismi. Haec figura praevalens granularis et sphaerica particula in bono congruens cum SEM consequitur. Similis animadversio ab Abdelfatah et al. anno 2021 cum extractum folium fabae castorei adhibitum est in synthesi nZVI11. Extractum folium Ruelas tuberosa NPs adhibitum ut deminuto agente in nZVI etiam figuram sphaericam cum diametro 20 ad 40 nm26 habent.
Hybrid rGO/nZVI imagines compositae TEM (Fig. S2C-D) ostendebant rGO planum basale cum plicarum marginalibus et rugis praebentes multiplices sites onerarias pro nZVI NPs; Haec morphologia lamellaris etiam felicis rGO fabricam confirmat. Praeterea nZVI NPs figuram sphaericam habent cum magnitudinibus particularibus ab 5.32 ad 27 nm, et in strato rGO cum dispersione fere aequabili infixa sunt. Extractum folium Eucalyptus ad synthesim Fe NPs/rGO adhibitus est; Proventus TEM etiam confirmavit rugae in rGO strato dispersionem Fe NPs plusquam puram Fe NPs emendasse et reactivitatem compositorum augere. Similia consecuti sunt Bagheri et al. 28 cum compositum technicis ultrasonicis utens cum nanoparticulo ferreo mediocris magnitudinis circiter 17.70 um fabricatus est.
Ftir spectra ipsius A. halimus, nZVI, GO, rGO, et rGO/nZVI composita in Fig. 3A. Praesentia circulorum superficiei functionis in foliis A. halimi ad 3336 cm-1 apparet, quae polyphenolis respondet et 1244 cm-1, quae coetibus carbonylis a interdum productis respondet. Ceteri coetus sicut alkanes ad 2918 cm-1, alkenes ad 1647 cm-1 et extensiones CO-O-CO ad 1030 cm-1 observatae sunt, suggerentes praesentiam partium plantarum quae agentes signantes agunt et responsabiles recuperandae sunt. a Fe2+ ad Fe0 et GO ad rGO29. In genere, nZVI spectra eandem effusionem cacumina quam amara sugars ostendunt, sed positione leviter mutatae. Cohors intensa ad 3244 cm-1 sociata cum OH vibrationibus (phenolis tendens), cacumen ad 1615 respondet C=C, et vincula 1546 et 1011 cm-1 oriuntur ob extensionem C=O (polyphenolorum et flavonoidum) , CN coetus aminum aromaticorum et aminarum aliphaticorum observatae sunt etiam ad 1310 cm-1 et 1190 cm-1, respective 13; Ftir spectrum GO ostendit praesentiam plurium intensionis oxygenii continentium coetuum, incluso cohorte alkoxy (CO) extensae ad 1041 cm-1, epoxy (CO) cohortem extensam ad 1291 cm-1, C=O tractum. Cohors C=C vibrationum tendentium ad 1619 cm-1, cohortis ad 1708 cm-1 et latum globi globi OH vibrationum tendentium ad 3384 cm-1 apparuit, quae methodo Hummers emendato confirmatur, quae feliciter oxidizat. graphite comparare. Cum composita rGO et rGO/nZVI cum spectris GO comparatis, vehementia quorumdam circulorum oxygeni continentium, ut OH ad 3270 cm-1, signanter reducitur, aliae vero, ut C=O in 1729 cm-1, plane sunt. reduci. evanuit, ostendens prosperam remotionem globi oxygeni continentis functionis in GO per extractum A. halimum. Novae notae acutae cacumina rGO in C=C tensionis observantur circa 1560 et 1405 cm-1, quae reductionem GO ad rGO confirmat. Variationes ab 1043 ad 1015 cm-1 et ab 982 ad 918 cm-1 observatae sunt, fortasse ob inclusionem materiae 31,32. Weng et al., 2018 etiam notabilem attenuationem gregum functionis oxygenatae in GO observavit, confirmans felicis formationis rGO per bioreductionem, cum extractiones folium eucalyptus, quae graphene oxydi ferrei compositi ad synthesize redactae adhibitae erant, propius ostenderunt spectra FTIR plantae componentis coetus utilitatis. [33].
A. spectrum gallium, nZVI, rGO, GO, compositum rGO/nZVI (A). Roentgenogrammy composita rGO, GO, nZVI et rGO/nZVI (B).
Formatio compositorum rGO/nZVI et nZVI late confirmata est per exemplaria diffractionis X-radii (Fig. 3B). Summus intensitas Fe0 apicem observata est 2Ɵ 44.5°, indice respondens (110) (JCPDS n. 06–0696)11. Alterum apicem ad 35.1° (311) planum attribuitur magneti Fe3O4, 63.2°, coniungi potest cum Miller indice (440) plane ob praesentiam -FeOOH (JCPDS no. 17-0536)34. Exemplar X-radius GO ostendit apicem acutum ad 2Ɵ 10.3° et alterum apicem ad 21.1°, integram exfoliationem graphii indicans et illustrans praesentiam coetibus oxygeni continentis in superficie GO35. Composita exemplaria rGO et rGO/nZVI notaverunt ablatione notarum GO cacumina et formatio latum rGO cacumina in 2Ɵ 22.17 et 24.7° pro compositis rGO et rGO/nZVI, respective, quae receptam GO ex plantis excerptis confirmarunt. In exemplari autem composito rGO/nZVI, cacumina addita cum plano cancelli Fe0 (110) et bcc Fe0 (200) observata sunt ad 44.9\(^^circ\) et 65.22(^^circ\), respectively. .
Potentia zeta est potentia inter iacum ionicum annexum superficiei particulae et solutionem aqueam quae electrostatic proprietates materiae determinat et stabilitatem metitur. Zeta analysin potentialis plantarum nZVI, GO, et rGO/nZVI compositarum stabilitatem suam ostendit ob praesentia criminum negativorum -20.8, -22, et -27.4 mV, respective in superficie, ut in Figura S1A- ostensum est. C. . Tales eventus cum pluribus relationibus constantes sunt, quae commemorare solutiones continentes particulas cum zeta valores potentiales minus quam -25 mV plerumque ostendunt gradum stabilitatis ob repulsionem electrostaticae inter has particulas. Coniunctio ex rGO et nZVI permittit compositum ut crimina plura negativa acquirat et sic altiorem firmitatem habet quam solus vel GO vel nZVI. Phaenomenon ergo repulsio electrostaticae ad compositorum stabilium formationem rGO/nZVI39 ducet. Negativa GO superficies permittit aequaliter dissipari in medio aqueo sine agglomeratione, quae condiciones prosperos facit ad commercium cum nZVI. Negatio crimen sociari potest cum praesentia diversorum coetuum functionis in extracto acerbo cucumis, quod etiam confirmat commercium inter GO et praecursores ferreos et extractum plantae ad formandum rGO et nZVI, respective ac rGO/nZVI complexum. Hae compositae plantae possunt etiam agere ut agentia capping, quod impediunt aggregationem nanoparticulorum resultantium et sic eorum stabilitatem augent.
Compositio elementaris ac valens status compositorum nZVI et rGO/nZVI ab XPS determinati sunt (Fig. 4). Suprema XPS studium demonstravit compositum rGO/nZVI potissimum compositum esse ex elementis C, O, FE, consonans EDS destinata (Fig. 4F-H). Imaginis C1s tria cacumina consistunt in 284.59 eV, 286.21 eV et 288.21 eV CC, CO, C=O, respective. Imaginis O1s in tria cacumina divisa, inter 531.17 eV, 532,97 eV, 535.45 eV, qui O=CO, CO, NO, inter se divisi sunt. Sed cacumina ad 710,43, 714,57 et 724.79 eV referuntur ad Fe 2p3/2, Fe+3 et Fe p1/2, respective. spectra XPS nZVI (Fig. 4C-E) spectra elementorum C, O, Fe ostendit. Culmina ad 284.77, 286.25, et 287.62 eV confirmant praesentiam admixtionum ferri-carboniorum, sicut referunt ad CC, C-OH, CO, respective. Spectrum O1s tribus cacuminibus C-O/iro carbonatis (531.19 eV), hydroxyli radicali (532.4 eV) et O-C=O correspondebat (533.47 eV). Vertex ad 719,6 Fe0 attribuitur, dum FeOOH cacumina in 717,3 et 723.7 eV ostendit, praeterea apicem 725,8 eV praesentiam Fe2O342.43 indicat.
XPS studia ipsius nZVI et rGO/nZVI respective composita (A, B). Plena spectra nZVI C1s (C), Fe2p (D), et O1s (E) et rGO/nZVI C1s (F), Fe2p (G), O1s (H) composita.
N2 isotherm adsorptionem/desorptionis (Fig. 5A, B) demonstrat composita nZVI et rGO/nZVI ad typus II pertinere. Praeterea superficiei specifica (SBET) aucta nZVI ab 47.4549 ad 152.52 m2/g post deceptionem cum rGO. Hic effectus explicari potest per diminutionem proprietatum magneticarum nZVI post rGO decaecationem, minuendo particulam aggregationem et multiplicationem superficiei compositorum. Praeterea, ut in Fig. 5C ostensum est, compositi porum voluminis (8.94 um) rGO/nZVI altior est quam originalis nZVI (2.873 um). Hoc eventum concordat cum El-Monaem et al. [45].
Ad adsorptionem aestimandam facultatem tollendi DC inter composita rGO/nZVI et originalia nZVI secundum incrementum in intentione initiali facta, comparatio facta est addendo constantem dosem cuiusque adsorbent (0.05 g) ad DC ad varias concentrationes initiales. Solutio inquisita [25]. -100 mg l-1] ad 25°C. Eventus ostendit remotionem efficientiam (94.6%) compositae rGO/nZVI altiorem esse quam originalis nZVI (90%) ad intentionem inferiorem (25 mg L-1). Attamen cum intentio principii ad 100 mg L-1 aucta est, remotio efficientia rGO/nZVI et parentum nZVI ad 70% et 65% omissa sunt, respective (Figura 6A), quae ob pauciores sites activos et degradationes particulae nZVI. Contra, rGO/nZVI altiorem DC amotionis efficientiam ostendit, qui ob synergistic effectum inter rGO et nZVI, in quo stabilia loca activae adsorptionis praesto sint multo altiora, et in casu rGO/nZVI, magis Dc adsorbiri potest quam integra nZVI. praeterea in fig. 6B demonstrat capacitatem compositorum rGO/nZVI et nZVI auctam esse ab 9.4 mg/g ad 30 mg/g et 9 mg/g, respective, aucto in intentione initiali ab 25-100 mg/L. -1.1 ad 28.73 mg g-1. Ergo, DC remotionis rate negate connectitur cum concentratione initiali DC, quae ob centra reactionis limitata singulis adsorptionibus ac remotis DC in solutione fultis sustinetur. Ex his igitur eventibus concludi potest, composita rGO/nZVI maiorem habere efficaciam adsorptionis et reductionis, et rGO in compositione rGO/nZVI adhiberi posse tam adsorbente quam ut tabellarius materia.
Ablatio efficientiae ac capacitatis DC adsorptionis rGO/nZVI et nZVI compositae sunt (A, B) [Co = 25 mg l-1-100 mg l-1, T = 25°C, dosis = 0.05 g], pH. de adsorptione capacitatis et DC tollendi efficaciam in compositis rGO/nZVI (C) [Co = 50 mg L-1, pH = 3-11, T = 25°C, dosis = 0.05 g].
Solutio pH est critica factor in studio adsorptionis processuum, quia afficit gradum ionizationis, speciationis et ionizationis adsorbenti. Experimentum factum est 25°C cum dosi constanti adsorbenti (0.05 g) et concentratio initialis 50 mg L-1 in pH range (3-11). Secundum recensionem litterae 46, DC molecula amphiphilica est cum pluribus coetibus ionizable functionibus (phaenolis, amino coetibus, alcohols) in variis pH gradibus. Quam ob rem, functiones variae DC et structurae relatae in superficie compositae rGO/nZVI possunt inter se agere electrostatice et existere ut cationes, zwitteriones et aniones, molecula DC existunt ut cationica (DCH3+) apud pH <3.3; zwitteronic (DCH20) 3.3 < pH 7.7 et anionicum (DCH− seu DC2−) ad PH 7.7. Quam ob rem, functiones variae DC et structurae relatae in superficie compositae rGO/nZVI possunt inter se agere electrostatice et existere ut cationes, zwitteriones et aniones, molecula DC existunt ut cationica (DCH3+) apud pH <3.3; zwitteronic (DCH20) 3.3 <pH 7.7 et anionicum (DCH- seu DC2-) ad PH 7.7. В результате ркклные фунных дк и Связаных скми струккр на на поверхаействодоь влектр Остатически и могут в видествовать в виде катионов, цвитер-ионов и цвитер, молекула кдк катиона (dch3 +) при ри р (( Н <3,3, цвиттер- ионный (DCH20) 3,3 <pH< 7,7 и анионный (DCH- или DC2-) при pH 7,7. Quam ob rem, variae functiones DC et structurarum affinium in superficie rGO/nZVI compositae electrostatice se agere possunt et in forma ctionum, zwitterionum et anionum existere possunt; in DC moleculo existit ut latio (DCH3+) in pH <3.3; ionic (DCH20) 3.3 < pH 7.7 et anionicum (DCH- seu DC2-) ad pH 7.7.DC rGO/nZVI DC pH <3.3 (DCH3+) (DCH20) 3.3< pH 7.7 和阴离子(DCH- DC2-) PH 7.7。. (DCH20) 3.3< pH 7.7 和阴离子(DCH- DC2-) PH 7.7。 ледовательно, различные ункции ДК и родственных им структур на поверхности композита rGO/nZVI октут вктепктут аимодействия и существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, а молекулы вл<три катионными (вл<три катиоными(катионными (вл<триионов) анионов, а молекулы вл < Variae igitur functiones DC et relatae structurae in superficie compositae rGO/nZVI possunt in interactiones electrostaticas inire et in forma cationum, zwitterionum et anionum existere, dum moleculae DC sunt cationicae (DCH3+) apud pH <3.3. н существует в виде виттер-иона (DCH20) при 3,3 <pH< 7,7 и аниона (DCH- или DC2-) при pH 7,7. Extat ut zwitterion (DCH20) ad 3.3 < pH < 7.7 et anion (DCH- vel DC2-) ad pH 7.7.Cum aucto in pH ab 3 ad 7, adsorptionis capacitas et efficientia remotionis DC aucta ab 11.2 mg/g (56%) ad 17 mg/g (85%) (Fig. 6C). Tamen, cum pH ad 9 et 11, augetur, adsorptio capacitatis et remotionis efficientia aliquantum decrevit, ab 10.6 mg/g (53%) ad 6 mg/g (30%), respective. Aucto in pH ab 3 ad 7, DCs maxime exstitit in zwitterionum forma, quae eos fere non-electrostatically attraxit vel repulsus cum compositis rGO/nZVI, praevalens commercio electrostatico. Sicut pH supra 8.2 auctus est, superficies adsorbenti negative accusata est, ita adsorptionis capacitas decrevit et decrevit ob repulsionem electrostaticam inter doxycyclinam et superficiem adsorbenti negative incursum. Haec inclinatio suggerit composita DC adsorptionem in rGO/nZVI esse valde pH dependens, et eventus etiam indicant composita rGO/nZVI apta esse ut adsorbenta sub condicionibus acidicis et neutris.
Effectus temperaturae in adsorptione solutionis aqueae DC peracta est (25-55°C). Figura 7A ostendit effectum incrementi temperaturae in remotione efficientiae dc antibioticorum in rGO/nZVI, patet remotionem capacitatis et adsorptionis capacitatis augeri ab 83.44% et 13.9 mg/g ad 47% et 7.83 mg/g. respectively. Haec diminutio significans potest ob augmentum energiae scelerisquerum DC ionum, quae ad desorptionem perducit.
Effectus Temperaturae in Efficientia remotionis et Adsorptionis Capacitate CD in rGO/nZVI composita (A) [Co = 50 mg L-1, pH = 7, Dose = 0.05 g], Adsorbente Dosis de Efficientia remotione et Effectu remotionis Efficientiae CD. Initialis Concentratio in capacitate adsorptionis et efficientiae DC remotionis in composito rGO/nSVI (B) [Co = 50 mg L-1, pH = 7, T = 25°C] (C, D) [Co = 25-100. mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, dosis = 0.05 g].
Effectus augendi dose compositi adsorbent rGO/nZVI ab 0.01 g ad 0.07 g in remotione facultatis et adsorptionis efficientiae in Fig. 7B. Augmentum in dose adsorbenti decrescit in capacitate adsorptionis ab 33.43 mg/g ad 6.74 mg/g. Attamen, aucto in dosi adsorbenti ab 0.01 g ad 0.07 g, augetur remotio efficientiae ab 66,8% ad 96%, quae proinde coniungi potest cum augmento centrorum agentium in superficie nanocomposita.
Effectus intentionis initialis in adsorptione capacitatis ac remotionis efficientiae [25-100 mg L-1, 25°C, pH 7, dosis 0.05 g] studuit. Cum concentratio initialis aucta 25 mg L-1 ad 100 mg L-1, recipis remotionem compositi rGO/nZVI decrevi ab 94.6% ad 65% (Fig. 7C), probabiliter ob absentiam activae desideratae. caetra. . Adsorbs magnas concentrationes DC49. Alia vero, aucta intentione initiali, adsorptionis capacitas etiam augetur ab 9.4 mg/g ad 30 mg/g usque ad aequilibrium perventum est (Fig. 7D). Haec reactio inevitabilis est aucto vi impulsus cum initiali DC maiore quam DC ion massae resistentiae translationis ad superficiem 50 compositi rGO/nZVI pervenire.
Tempus contactum et studia in motu temporis adsorptionis aequilibrium intellegendum est. Primum, moles DC adsortata in primo temporis 40 minuta contactu fuit circiter dimidium totius quantitatis per totum tempus (100 minuta). Dum moleculae DC in solutione colliduntur ut eos celeriter migrare faciat ad superficiem compositi rGO/nZVI per adsorptionem significantem. Post 40 min, DC adsorptio sensim et tarde crevit usque ad aequilibrium post 60 min perventum est (Fig. 7D). Cum moles rationabilis intra primis 40 minutis adsorbeatur, pauciores collisiones cum DC moleculis et pauciores sites activae pro moleculis non adsorbedis praesto erunt. Ergo adsorptio rate reduci potest 51 .
Ut melius intelligatur adsorptionis in motu, lineae insidiae ordinis primi pseudo (fig. 8A), ordinis pseudo secundi (fig. 8B), et Elovich (fig. 8C) exempla in motu adhibita sunt. Ex parametris e motu studiorum (Tabulae S1) impetratis, manifestum fit exemplar pseudosecundum optimum esse exemplar adsorptionis in lineamentis describendis, ubi R2 valor altior quam in aliis duobus exemplaribus ponitur. Similitudo etiam est inter facultates computatas adsorptionis (qe, cal). Pseudo-secundus ordo et valores experimentales (qe, exp.) adhuc evidentes sunt, pseudo-secundum ordinem meliorem esse exemplar quam alia exempla. Ut in Tabula I, valores ipsius α (adsorptionis initialis) et β (desorptionis constantis) confirmant adsorptionem rate altiorem esse quam rate desorptionis, significans DC tendere ad adsorbendum efficaciter compositum in rGO/nZVI52. .
Adsorptionis lineae in motu machinarum pseudo-secundi ordinis (A), ordinis pseudo-primi (B) et Elovich (C) [Co = 25-100 mg l-1, pH = 7, T = 25 °C, dosis = 0.05 g. ].
Studia adsorptionis isotherms adiuvat ut adsorptionis capacitatem adsorbentis (RGO/nRVI compositam) determinet, variis concentrationis (DC) et systematis temperaturis adsorbatis. Maxima adsorptionis capacitas computata est Langmuir isotherm utendi, quae significavit adsorptionem homogeneam esse et inclusam formationem monolayoris adsorbati in superficie adsorbentis sine commercio inter eos53. Duo alia exempla isotherm late adhibita sunt exempla Freundlich et Temkin. Etsi exemplar adsorptionis adsorptionis calculi non adhibitum, adiuvat ad intellegendum processum heterogeneum adsorptionis et quod vacationes in adsorbent vires diversas habent, dum exemplum Temkin adiuvat ad cognoscendas physicas et chemicae proprietates adsorptionis54.
Figurae 9A-C lineae insidiae Langmuir, Freindlich, et Temkin specimina respective exhibent. Valores R2 ex Freundlich (Fig. 9A) et Langmuir (Fig. 9B) computati et in Tabula 2 praesentati demonstrant DC adsorptionem in rGO/nZVI compositam sequi Freundlich (0.996) et Langmuir (0.988) isotherm exempla et Temkin (0.985). Maxima adsorptionis capacitas (qmax), quae Langmuir isothermorum usus computavit, 31.61 mg g-1. Praeterea valor calculi factoris dimensivi separationis (RL) inter 0 et 1 (0.097) significat favorabilem processum adsorptionis. Alioquin calculi Freundlich constantis (n = 2.756) praelationem huius processus absorptionis indicat. Secundum exemplar linearis isothermi Temkin (Fig. 9C), adsorptio DC in rGO/nZVI composita est processus physicus adsorptionis, quoniam b est ˂ 82 kJ mol-1 (0.408)55. Etsi adsorptio physica ab infirmis viribus van der Waals mediari solet, adsorptionem current in rGO/nZVI composita requirit, vires adsorptionis humilis [56, 57].
Freundlich (A), Langmuir (B), et Temkin (C) isothermorum adsorptiones lineares. Insidiae van't Hoff aequationis pro DC adsorptione per rGO/nZVI composita (D) [Co = 25-100 mg l-1, pH = 7, T = 25-55 °C et dosis = 0.05 g].
Ad aestimare effectum reactionis temperaturae mutationis in DC remotione ab compositis rGO/nZVI, parametri thermodynamici sicut mutatio entropia (ΔS), mutatio enthalpy (ΔH), ac libera energiae mutationis (ΔG) ab aequationibus computata sunt. 3 et 458 .
ubi \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) - aequilibrium thermodynamicum constans, Ce et CAe - rGO in solutione, respectively /nZVI DC concentratione ad aequilibrium superficiei. R et RT sunt gas constans et temperatura adsorptionis respective. Consilia ln Ke contra 1/T dat rectam lineam (Fig. 9D) ex qua determinari possunt S et ∆H.
Negatio H valorem indicat processum exothermicum esse. Contra, valor H est intra processus corporis adsorptionis. Valores negativi Δ in Tabula 3 indicant adsorptionem possibilem et spontaneam esse. Valores negativi de S significant altam ordinationem moleculorum adsorbentorum in liquido interfaciei (Tabula III).
Tabula 4 comparat rGO/nZVI compositam cum aliis adsorbentibus in praecedentibus studiis relatis. Patet VGO/nCVI compositum magnum adsorptionis capacitatem habere et esse materiam pollicentem ad tollendam DC antibioticorum ab aqua. Praeterea compositorum adsorptio rGO/nZVI est processus celeris cum aequilibratione temporis 60 min. Egregia adsorptionis proprietatum compositorum rGO/nZVI explicari possunt per effectum synergisticum ipsius rGO et nZVI.
Figurae 10A, B illustrant mechanismum rationalem ad amotionem antibioticorum DC per complexorum rGO/nZVI et nZVI. Secundum eventus experimentorum de effectu pH de efficientia DC adsorptionis, aucto in pH ab 3 ad 7, DC adsorptionem in rGO/nZVI compositam interationes electrostaticae non moderatam, cum zwitterion egerit; ergo mutatio in valorem pH processum adsorptionis non pertinet. Postmodum adsorptio mechanismus temperari potest per interactiones non electrostaticas ut hydrogenii compages, effectus hydrophobici et π-π interationes inter compositas et DC66. rGO/nZVI positis. Constat mechanismum aromatici adsorbatum in superficiebus graphenae stratis explicatum per π-π interationes positis quasi vim principalem. Compositum est nunc materia graphene similis cum effusione maxima in 233 um ob transitum π-π*. Ex praesentia quattuor annulorum aromaticorum in structuram hypothetica DC adsorbatorum, hypothesizavimus mechanismum esse π-π-positis commercium inter aromaticum DC (π-electron acceptorem) et regionem opulentam in electronicis π-electronibus. RGO superficiem. composita /nZVI. Praeterea, ut in fig. 10B, FTIR studia facta sunt ad studium commercium hypotheticum ex compositis rGO/nZVI cum DC, et spectra ftiR composita rGO/nZVI post DC adsorptionem in Figura 10B ostenduntur. 10b. Novum cacumen observatur in 2111 cm-1, quod compage vibrationi vinculi C=C respondet, quod praesentiam officiorum organicarum congruentium coetuum in superficie 67 rGO/nZVI indicat. Aliae apices ab 1561 ad 1548 cm-1 et ab 1399 ad 1360 cm-1 derivant, quod etiam confirmat interationes π-π magnas partes habere in adsorptione graphenae et organici pollutantium 68,69. Post DC adsorptionem, vehementia quorumdam coetuum oxygeni continentium, ut OH, ad 3270 cm-1 decrevit, quod innuit hydrogenium vinculum unum esse ex machinationibus adsorptionis. Ita, ex eventibus, DC adsorptio in rGO/nZVI composita, maxime ob π-π positis interationes et H-vincla occurrit.
Mechanismus rationalis adsorptionis DC antibioticorum per complexorum rGO/nZVI et nZVI (A). FTIR adsorptionem spectris DC in rGO/nZVI et nZVI (B).
Intensio effusionis vinculis nZVI ad 3244, 1615, 1546, et 1011 cm-1 aucta est post DC adsorptionem in nZVI (Fig. 10B) comparatis cum nZVI, quae ad commercium cum possibilibus coetibus acidi carboxylici functionis referri debent. o catervae DC. Sed haec inferior recipis transmissionis in omnibus vinculis observatis indicat nullam notabilem mutationem in adsorptionis efficientiae phytosyntheticae adsorbenti (nZVI) comparati ad nZVI ante processum adsorptionis. Secundum nonnullos DC remotionis investigationes cum nZVI71, cum nZVI cum H2O reflectit, electrons emissus est et tunc H+ adhibetur ut hydrogenii activum activum reducibilem producat. Denique nonnullae compositiones cationicae ex hydrogenio activo, inde in -C=N et -C=C-, accipiunt electronas, quae scindendae anuli benzeni tribuitur.
Post tempus: Nov-14-2022