សូមអរគុណសម្រាប់ការទស្សនា Nature.com ។ កំណែកម្មវិធីរុករកតាមអ៊ីនធឺណិតដែលអ្នកកំពុងប្រើមានកម្រិតគាំទ្រ CSS ។ សម្រាប់បទពិសោធន៍ដ៏ល្អបំផុត យើងសូមណែនាំឱ្យអ្នកប្រើកម្មវិធីរុករកតាមអ៊ីនធឺណិតដែលបានអាប់ដេត (ឬបិទមុខងារភាពឆបគ្នានៅក្នុង Internet Explorer)។ ក្នុងពេលនេះ ដើម្បីធានាបាននូវការគាំទ្របន្ត យើងនឹងបង្ហាញគេហទំព័រដោយគ្មានរចនាប័ទ្ម និង JavaScript។
នៅក្នុងការងារនេះ សមាសធាតុ rGO/nZVI ត្រូវបានសំយោគជាលើកដំបូងដោយប្រើនីតិវិធីសាមញ្ញ និងមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន ដោយប្រើចំរាញ់ចេញពីស្លឹកពណ៌លឿង Sophora ជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ និងស្ថេរភាព ដើម្បីអនុលោមតាមគោលការណ៍នៃគីមីវិទ្យា "បៃតង" ដូចជាការសំយោគគីមីដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់តិច។ ឧបករណ៍ជាច្រើនត្រូវបានប្រើប្រាស់ដើម្បីធ្វើសុពលភាពការសំយោគដោយជោគជ័យនៃសមាសធាតុដូចជា SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR និង zeta potential ដែលបង្ហាញពីការប្រឌិតសមាសធាតុជោគជ័យ។ សមត្ថភាពយកចេញនៃសមាសធាតុប្រលោមលោកនិង nZVI សុទ្ធនៅឯកំហាប់ចាប់ផ្តើមផ្សេងៗគ្នានៃ doxycycline អង់ទីប៊ីយ៉ូទិកត្រូវបានគេប្រៀបធៀបដើម្បីស៊ើបអង្កេតឥទ្ធិពលរួមរវាង rGO និង nZVI ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការយកចេញនៃ 25mg L-1, 25 ° C និង 0.05g អត្រានៃការដកយកចេញ adsorptive នៃ nZVI សុទ្ធគឺ 90% ខណៈពេលដែលអត្រានៃការដកយកចេញ adsorptive នៃ doxycycline ដោយសមាសធាតុ rGO/nZVI ឈានដល់ 94.6% ដោយបញ្ជាក់ថា nZVI និង rGO . ដំណើរការ adsorption ត្រូវគ្នាទៅនឹង pseudo-second order ហើយមានកិច្ចព្រមព្រៀងល្អជាមួយម៉ូដែល Freundlich ដែលមានសមត្ថភាព adsorption អតិបរមា 31.61 mg g-1 នៅសីតុណ្ហភាព 25 °C និង pH 7។ យន្តការសមហេតុផលសម្រាប់ការដក DC ត្រូវបានស្នើឡើង។ លើសពីនេះទៀត ការប្រើប្រាស់ឡើងវិញនៃសមាសធាតុ rGO/nZVI គឺ 60% បន្ទាប់ពីវដ្តនៃការបង្កើតឡើងវិញចំនួនប្រាំមួយជាប់ៗគ្នា។
កង្វះទឹក និងការបំពុលឥឡូវជាការគំរាមកំហែងយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់ប្រទេសទាំងអស់។ ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ការបំពុលទឹក ជាពិសេសការបំពុលដោយថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចបានកើនឡើង ដោយសារការកើនឡើងនៃផលិតកម្ម និងការប្រើប្រាស់ក្នុងអំឡុងពេលជំងឺរាតត្បាត COVID-19 1,2,3។ ដូច្នេះការអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យាដ៏មានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ការលុបបំបាត់ថ្នាំផ្សះក្នុងទឹកសំណល់ជាកិច្ចការបន្ទាន់។
ថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចពាក់កណ្តាលសំយោគដែលធន់ទ្រាំមួយពីក្រុម tetracycline គឺ doxycycline (DC)4,5 ។ វាត្រូវបានគេរាយការណ៍ថាសំណល់ DC នៅក្នុងទឹកក្រោមដី និងទឹកលើផ្ទៃមិនអាចរំលាយបានឡើយ មានតែ 20-50% ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានរំលាយ ហើយនៅសល់ត្រូវបានបញ្ចេញទៅក្នុងបរិស្ថាន ដែលបង្កបញ្ហាធ្ងន់ធ្ងរដល់បរិស្ថាន និងសុខភាព6.
ការប៉ះពាល់នឹង DC ក្នុងកម្រិតទាបអាចសម្លាប់អតិសុខុមប្រាណធ្វើរស្មីសំយោគក្នុងទឹក គំរាមកំហែងដល់ការរីករាលដាលនៃបាក់តេរីប្រឆាំងអតិសុខុមប្រាណ និងបង្កើនភាពធន់នឹងថ្នាំសំលាប់មេរោគ ដូច្នេះសារធាតុកខ្វក់នេះត្រូវតែយកចេញពីទឹកសំណល់។ ការរិចរិលធម្មជាតិនៃ DC នៅក្នុងទឹកគឺជាដំណើរការយឺតណាស់។ ដំណើរការរូបវិទ្យាគីមីដូចជា photolysis, biodegradation និង adsorption អាច degrade បានតែនៅកំហាប់ទាប និងក្នុងអត្រាទាបបំផុត7,8។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយវិធីសាស្ត្រសន្សំសំចៃបំផុត សាមញ្ញ មិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន ងាយស្រួលដោះស្រាយ និងមានប្រសិទ្ធភាពគឺ adsorption9,10។
Nano zero valent iron (nZVI) គឺជាវត្ថុធាតុដ៏មានថាមពលខ្លាំង ដែលអាចដកថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចជាច្រើនចេញពីទឹក រួមមាន metronidazole, diazepam, ciprofloxacin, chloramphenicol និង tetracycline។ សមត្ថភាពនេះគឺដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏អស្ចារ្យដែល nZVI មានដូចជា ប្រតិកម្មខ្ពស់ ផ្ទៃធំ និងកន្លែងចងខាងក្រៅជាច្រើន 11 ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ nZVI ងាយនឹងប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយ aqueous ដោយសារតែកម្លាំង van der Wells និងលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញ៉េទិចខ្ពស់ដែលកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពរបស់វាក្នុងការយកចេញនូវភាពកខ្វក់ដោយសារតែការបង្កើតស្រទាប់អុកស៊ីតដែលរារាំងប្រតិកម្មរបស់ nZVI10,12 ។ ការប្រមូលផ្តុំនៃភាគល្អិត nZVI អាចត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយការកែប្រែផ្ទៃរបស់វាជាមួយនឹងសារធាតុ surfactants និងប៉ូលីមែរ ឬដោយការផ្សំវាជាមួយនឹងសម្ភារៈណាណូផ្សេងទៀតក្នុងទម្រង់ជាសមាសធាតុ ដែលបានបង្ហាញថាជាវិធីសាស្រ្តដែលអាចសម្រេចបានក្នុងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពរបស់ពួកគេនៅក្នុងបរិស្ថាន 13,14 ។
Graphene គឺជាសម្ភារៈណាណូកាបូនពីរវិមាត្រដែលមានអាតូមកាបូនកូនកាត់ sp2 ដែលត្រូវបានរៀបចំនៅក្នុងបន្ទះឈើ Honeycomb ។ វាមានទំហំផ្ទៃធំ កម្លាំងមេកានិចដ៏សំខាន់ សកម្មភាពអេឡិចត្រូកាតាលីកដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ចរន្តកំដៅខ្ពស់ ការចល័តអេឡិចត្រុងលឿន និងសម្ភារៈដឹកជញ្ជូនសមរម្យដើម្បីគាំទ្រភាគល្អិតណាណូអសរីរាង្គនៅលើផ្ទៃរបស់វា។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ nanoparticles ដែក និង graphene អាចលើសពីអត្ថប្រយោជន៍បុគ្គលនៃសម្ភារៈនិមួយៗ ហើយដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យា និងគីមីដ៏ប្រសើររបស់វា ផ្តល់នូវការចែកចាយដ៏ល្អប្រសើរនៃ nanoparticles សម្រាប់ការព្យាបាលទឹកកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព15.
សារធាតុចំរាញ់ពីរុក្ខជាតិគឺជាជម្រើសដ៏ល្អបំផុតចំពោះភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយសារធាតុគីមីដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ដែលត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅក្នុងការសំយោគនៃការថយចុះ graphene oxide (rGO) និង nZVI ព្រោះវាអាចរកបាន តម្លៃថោក ជំហានមួយ សុវត្ថិភាពបរិស្ថាន និងអាចត្រូវបានប្រើជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ។ ដូចជាសារធាតុ flavonoids និងសមាសធាតុ phenolic ក៏ដើរតួជាអ្នករក្សាលំនឹងផងដែរ។ ដូច្នេះ ការដកស្រង់ស្លឹក Atriplex halimus L. ត្រូវបានគេប្រើជាភ្នាក់ងារជួសជុល និងបិទសម្រាប់ការសំយោគសមាសធាតុ rGO/nZVI នៅក្នុងការសិក្សានេះ។ Atriplex halimus មកពីគ្រួសារ Amaranthaceae គឺជាដើមឈើដែលមានអាយុច្រើនឆ្នាំដែលស្រលាញ់អាសូតដែលមានភូមិសាស្ត្រធំទូលាយ 16 ។
យោងតាមអក្សរសិល្ប៍ដែលមាន Atriplex halimus (A. halimus) ត្រូវបានគេប្រើជាលើកដំបូងដើម្បីបង្កើតសមាសធាតុ rGO/nZVI ជាវិធីសាស្ត្រសំយោគសន្សំសំចៃ និងបរិស្ថាន។ ដូច្នេះ គោលបំណងនៃការងារនេះមានបួនផ្នែក៖ (1) phytosynthesis នៃ rGO/nZVI និង parental nZVI composites using A. halimus aquatic leaf extract, (2) លក្ខណៈនៃសមាសធាតុ phytosynthesized ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តជាច្រើនដើម្បីបញ្ជាក់ការប្រឌិតដោយជោគជ័យរបស់ពួកគេ (3 ) សិក្សាពីប្រសិទ្ធភាពរួមនៃ rGO និង nZVI ក្នុងការស្រូប និងការយកចេញនូវសារធាតុពុលសរីរាង្គនៃថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិច doxycycline ក្រោមប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិកម្មផ្សេងគ្នា ធ្វើឱ្យលក្ខខណ្ឌនៃដំណើរការស្រូបយក (3) ស៊ើបអង្កេតសមាសធាតុផ្សំក្នុងការព្យាបាលជាបន្តបន្ទាប់ជាច្រើនបន្ទាប់ពីវដ្តដំណើរការ។
Doxycycline hydrochloride (DC, MM = 480.90, រូបមន្តគីមី C22H24N2O·HCl, 98%), ជាតិដែកក្លរួ hexahydrate (FeCl3.6H2O, 97%), ម្សៅក្រាហ្វិតដែលបានទិញពី Sigma-Aldrich សហរដ្ឋអាមេរិក។ សូដ្យូមអ៊ីដ្រូសែន (NaOH, 97%), អេតាណុល (C2H5OH, 99.9%) និងអាស៊ីត hydrochloric (HCl, 37%) ត្រូវបានទិញពីក្រុមហ៊ុន Merck សហរដ្ឋអាមេរិក។ NaCl, KCl, CaCl2, MnCl2 និង MgCl2 ត្រូវបានទិញពីក្រុមហ៊ុន Tianjin Comio Chemical Reagent Co., Ltd. សារធាតុប្រតិកម្មទាំងអស់មានភាពបរិសុទ្ធក្នុងការវិភាគខ្ពស់។ ទឹកចម្រោះពីរដងត្រូវបានប្រើដើម្បីរៀបចំដំណោះស្រាយ aqueous ទាំងអស់។
សំណាកតំណាងរបស់ A. halimus ត្រូវបានប្រមូលពីជម្រកធម្មជាតិរបស់ពួកគេនៅតំបន់ដីសណ្ដ Nile និងដីតាមបណ្តោយឆ្នេរសមុទ្រមេឌីទែរ៉ាណេនៃប្រទេសអេហ្ស៊ីប។ សម្ភារៈរុក្ខជាតិត្រូវបានប្រមូលដោយអនុលោមតាមគោលការណ៍ណែនាំជាតិ និងអន្តរជាតិជាធរមាន ១៧. សាស្រ្តាចារ្យ Manal Fawzi បានកំណត់សំណាករុក្ខជាតិយោងទៅតាម Boulos18 ហើយនាយកដ្ឋានវិទ្យាសាស្ត្របរិស្ថាននៃសាកលវិទ្យាល័យ Alexandria អនុញ្ញាតអោយប្រមូលប្រភេទរុក្ខជាតិដែលបានសិក្សាសម្រាប់គោលបំណងវិទ្យាសាស្ត្រ។ ប័ណ្ណគំរូត្រូវបានប្រារព្ធឡើងនៅសាកលវិទ្យាល័យ Tanta Herbarium (TANE) ប័ណ្ណទូទាត់លេខ។ 14 122–14 127 ជាឱសថសាធារណៈដែលផ្តល់លទ្ធភាពទទួលបានសម្ភារៈដែលដាក់ទុក។ លើសពីនេះ ដើម្បីកម្ចាត់ធូលី ឬធូលីដី កាត់ស្លឹករបស់រុក្ខជាតិជាបំណែកតូចៗ លាងជមែះ 3 ដងជាមួយនឹងម៉ាស៊ីន និងទឹកចម្រោះ រួចស្ងួតនៅសីតុណ្ហភាព 50°C។ រុក្ខជាតិត្រូវបានកំទេច ម្សៅល្អចំនួន 5 ក្រាមត្រូវបានជ្រលក់ក្នុងទឹកចម្រោះ 100 មីលីលីត្រ ហើយកូរនៅសីតុណ្ហភាព 70 អង្សាសេរយៈពេល 20 នាទីដើម្បីទទួលបានសារធាតុចម្រាញ់។ ចំរាញ់ដែលទទួលបាននៃ Bacillus nicotianae ត្រូវបានច្រោះតាមរយៈក្រដាសតម្រង Whatman ហើយរក្សាទុកក្នុងបំពង់ស្អាត និងក្រៀវនៅសីតុណ្ហភាព 4°C សម្រាប់ការប្រើប្រាស់បន្ថែមទៀត។
ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 GO ត្រូវបានផលិតចេញពីម្សៅក្រាហ្វិតដោយវិធីសាស្ត្រ Hummers ដែលបានកែប្រែ។ ម្សៅ GO 10 មីលីក្រាមត្រូវបានបំបែកនៅក្នុងទឹក 50 មីលីលីត្រនៃ deionized សម្រាប់រយៈពេល 30 នាទីនៅក្រោមការ sonication ហើយបន្ទាប់មក 0.9 ក្រាមនៃ FeCl3 និង 2.9 ក្រាមនៃ NaAc ត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាសម្រាប់រយៈពេល 60 នាទី។ ចំរាញ់ចេញពីស្លឹក atriplex 20 មីលីលីត្រត្រូវបានបន្ថែមទៅដំណោះស្រាយកូរជាមួយកូរហើយទុកចោលនៅសីតុណ្ហភាព 80 អង្សាសេរយៈពេល 8 ម៉ោង។ ការព្យួរខ្មៅជាលទ្ធផលត្រូវបានត្រង។ សារធាតុ nanocomposites ដែលបានរៀបចំត្រូវបានទឹកនាំទៅដោយអេតាណុល និងទឹក bidistilled ហើយបន្ទាប់មកសម្ងួតក្នុងឡនៅសីតុណ្ហភាព 50°C រយៈពេល 12 ម៉ោង។
គ្រោងការណ៍ និងរូបថតឌីជីថលនៃការសំយោគពណ៌បៃតងនៃស្មុគស្មាញ rGO/nZVI និង nZVI និងការដកថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិច DC ចេញពីទឹកកខ្វក់ដោយប្រើចំរាញ់ Atriplex halimus ។
ដោយសង្ខេប ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបទី 1 ដំណោះស្រាយក្លរួជាតិដែក 10 មីលីលីត្រដែលមានអ៊ីយ៉ុង 0.05 M Fe3+ ត្រូវបានបន្ថែមដោយទម្លាក់ទៅ 20 មីលីលីត្រនៃដំណោះស្រាយចំរាញ់ចេញពីស្លឹកល្វីងរយៈពេល 60 នាទីដោយកំដៅល្មម និងកូរ ហើយបន្ទាប់មកដំណោះស្រាយត្រូវបានផ្ចិតនៅ 14,000 rpm (Hermle , 15,000 rpm) រយៈពេល 15 នាទី ដើម្បីផ្តល់ភាគល្អិតខ្មៅ ដែលបន្ទាប់មកត្រូវលាងសម្អាត 3 ដងជាមួយនឹងអេតាណុល និងទឹកចម្រោះ រួចសម្ងួតក្នុងឡៅតឿនៅសីតុណ្ហភាព 60°C ពេញមួយយប់។
សមាសធាតុ rGO/nZVI និង nZVI ដែលសំយោគដោយរុក្ខជាតិត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយកាំរស្មី UV-visible spectroscopy (T70/T80 series UV/Vis spectrophotometers, PG Instruments Ltd, UK) ក្នុងជួរស្កេន 200-800 nm ។ ដើម្បីវិភាគសណ្ឋានដី និងការបែងចែកទំហំនៃសមាសធាតុ rGO/nZVI និង nZVI ការប្រើប្រាស់ TEM spectroscopy (JOEL, JEM-2100F, Japan, accelerating voltage 200 kV) ត្រូវបានប្រើប្រាស់។ ដើម្បីវាយតម្លៃក្រុមមុខងារដែលអាចចូលរួមក្នុងការចម្រាញ់ពីរុក្ខជាតិដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះដំណើរការស្តារ និងរក្សាលំនឹង FT-IR spectroscopy ត្រូវបានអនុវត្ត (JASCO spectrometer ក្នុងចន្លោះពី 4000-600 cm-1)។ លើសពីនេះទៀត ឧបករណ៍វិភាគសក្តានុពល zeta (Zetasizer Nano ZS Malvern) ត្រូវបានប្រើដើម្បីសិក្សាពីបន្ទុកលើផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុណាណូសំយោគ។ សម្រាប់ការវាស់វែងការបំភាយកាំរស្មីអ៊ិចនៃវត្ថុធាតុណាណូម្សៅ ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់កាំរស្មីអ៊ិច (X'PERT PRO ប្រទេសហូឡង់) ត្រូវបានប្រើដែលដំណើរការនៅចរន្ត (40 mA) វ៉ុល (45 kV) ក្នុងចន្លោះ 2θ ពី 20° ដល់ 80 ។ ° និងវិទ្យុសកម្ម CuKa1 (\(\lambda =\ ) 1.54056 Ao) ។ ឧបករណ៍វាស់កាំរស្មីអ៊ិចបែកខ្ចាត់ខ្ចាយថាមពល (EDX) (ម៉ូដែល JEOL JSM-IT100) ទទួលខុសត្រូវក្នុងការសិក្សាសមាសភាពធាតុនៅពេលប្រមូលកាំរស្មី X-α monochromatic Al K-10 ដល់ 1350 eV នៅលើ XPS ទំហំកន្លែង 400 μm K-ALPHA (Thermo Fisher Scientific, USA) ថាមពលបញ្ជូននៃវិសាលគមពេញលេញគឺ 200 eV ហើយវិសាលគមតូចចង្អៀតគឺ 50 eV ។ សំណាកម្សៅត្រូវបានសង្កត់លើកន្លែងកាន់សំណាកគំរូដែលត្រូវបានដាក់ក្នុងបន្ទប់ទំនេរ។ វិសាលគម C 1 s ត្រូវបានប្រើជាឯកសារយោងនៅ 284.58 eV ដើម្បីកំណត់ថាមពលចង។
ការពិសោធន៍នៃការស្រូបយកត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីសាកល្បងប្រសិទ្ធភាពនៃ nanocomposites rGO/nZVI ដែលបានសំយោគក្នុងការយក doxycycline (DC) ចេញពីដំណោះស្រាយ aqueous ។ ការពិសោធន៍នៃការស្រូបយកត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងដប Erlenmeyer 25 មីលីលីត្រក្នុងល្បឿនញ័រ 200 rpm នៅលើម៉ាស៊ីនក្រឡុកគន្លង (Stuart, Orbital Shaker/SSL1) នៅ 298 K. ដោយរំលាយដំណោះស្រាយភាគហ៊ុន DC (1000 ppm) ជាមួយទឹក bidistilled ។ ដើម្បីវាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពនៃកម្រិត rGO/nSVI លើប្រសិទ្ធភាពនៃការស្រូបយកសារធាតុ nanocomposites នៃទម្ងន់ខុសៗគ្នា (0.01-0.07 ក្រាម) ត្រូវបានបន្ថែមទៅ 20 មីលីលីត្រនៃដំណោះស្រាយ DC ។ ដើម្បីសិក្សា kinetics និង adsorption isotherms, 0.05 g នៃ adsorbent ត្រូវបានជ្រមុជនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous នៃ CD ជាមួយនឹងកំហាប់ដំបូង (25-100 mg L-1) ។ ឥទ្ធិពលនៃ pH លើការយកចេញនៃ DC ត្រូវបានគេសិក្សានៅ pH (3-11) និងកំហាប់ដំបូងនៃ 50 mg L-1 នៅ 25 ° C ។ កែតម្រូវ pH នៃប្រព័ន្ធដោយបន្ថែមបរិមាណតិចតួចនៃដំណោះស្រាយ HCl ឬ NaOH (Crison pH ម៉ែត្រ, pH ម៉ែត្រ, pH 25) ។ លើសពីនេះទៀតឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មលើការពិសោធន៍ស្រូបយកក្នុងចន្លោះពី 25-55 អង្សាសេត្រូវបានស៊ើបអង្កេត។ ឥទ្ធិពលនៃកម្លាំងអ៊ីយ៉ុងលើដំណើរការស្រូបយកត្រូវបានសិក្សាដោយការបន្ថែមកំហាប់ផ្សេងៗនៃ NaCl (0.01-4 mol L-1) នៅកំហាប់ដំបូងនៃ DC នៃ 50 mg L-1, pH 3 និង 7) 25 ° C និង ដូស adsorbent 0.05 ក្រាម។ ការស្រូបយក DC ដែលមិន adsorbed ត្រូវបានវាស់ដោយប្រើ dual beam UV-Vis spectrophotometer (T70/T80 series, PG Instruments Ltd, UK) ដែលបំពាក់ដោយ cuvettes quartz ប្រវែងផ្លូវ 1.0 សង់ទីម៉ែត្រនៅរលកអតិបរមា (λmax) នៃ 270 និង 350 nm ។ ភាគរយនៃការដកថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិច DC (R%; Eq. 1) និងបរិមាណ adsorption នៃ DC, qt, Eq ។ 2 (mg/g) ត្រូវបានវាស់ដោយប្រើសមីការខាងក្រោម។
ដែល % R គឺជាសមត្ថភាពដក DC (%), Co គឺជាកំហាប់ DC ដំបូងនៅពេល 0 និង C គឺជាកំហាប់ DC នៅពេល t រៀងគ្នា (mg L-1)។
ដែល qe គឺជាបរិមាណនៃ DC adsorbed ក្នុងមួយឯកតាម៉ាស់ adsorbent (mg g-1) Co និង Ce គឺជាការប្រមូលផ្តុំនៅសូន្យពេល និងនៅលំនឹងរៀងគ្នា (mg l-1) V ជាបរិមាណដំណោះស្រាយ (l) ហើយ m គឺជាសារធាតុប្រតិកម្មម៉ាស់ adsorption (g)។
រូបភាព SEM (រូបទី 2A–C) បង្ហាញពីសរីរវិទ្យា lamellar នៃសមាសធាតុ rGO/nZVI ជាមួយនឹងភាគល្អិត nanoparticles ដែកស្វ៊ែរដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយលើផ្ទៃរបស់វា ដែលបង្ហាញពីការភ្ជាប់ដោយជោគជ័យនៃ nZVI NPs ទៅនឹងផ្ទៃ rGO ។ លើសពីនេះទៀតមានស្នាមជ្រួញមួយចំនួននៅក្នុងស្លឹក rGO ដែលបញ្ជាក់ពីការយកចេញនៃក្រុមដែលមានអុកស៊ីហ៊្សែនក្នុងពេលដំណាលគ្នាជាមួយនឹងការស្ដារឡើងវិញនៃ A. halimus GO ។ ស្នាមជ្រួញធំៗទាំងនេះដើរតួជាកន្លែងផ្ទុកសារធាតុ NPs ដែកយ៉ាងសកម្ម។ រូបភាព nZVI (រូបភាព 2D-F) បានបង្ហាញថា NPs ដែកស្វ៊ែរត្រូវបានខ្ចាត់ខ្ចាយយ៉ាងខ្លាំង និងមិនប្រមូលផ្តុំ ដែលនេះគឺដោយសារតែធម្មជាតិនៃថ្នាំកូតនៃសមាសធាតុរុក្ខសាស្ត្រនៃសារធាតុចម្រាញ់ពីរុក្ខជាតិ។ ទំហំភាគល្អិតប្រែប្រួលក្នុងចន្លោះ 15-26 nm ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ តំបន់ខ្លះមានរូបវិទ្យា mesoporous ជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធនៃប៉ោង និងបែហោងធ្មែញ ដែលអាចផ្តល់នូវសមត្ថភាពស្រូបយក nZVI ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ដោយសារពួកគេអាចបង្កើនលទ្ធភាពនៃការចាប់ម៉ូលេគុល DC នៅលើផ្ទៃនៃ nZVI ។ នៅពេលដែលចំរាញ់ចេញពី Rosa Damascus ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការសំយោគនៃ nZVI នោះ NPs ដែលទទួលបានគឺមិនដូចគ្នាទេ ដោយមានការចាត់ទុកជាមោឃៈ និងរូបរាងផ្សេងៗគ្នា ដែលកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពរបស់ពួកគេក្នុងការស្រូបយក Cr(VI) និងបង្កើនពេលវេលាប្រតិកម្ម 23 ។ លទ្ធផលគឺស្របជាមួយនឹង nZVI សំយោគពីស្លឹកអូក និងស្លឹកម្លូ ដែលជាភាគល្អិតណាណូស្វ៊ែរដែលមានទំហំ nanometer ផ្សេងៗ ដោយគ្មានការប្រមូលផ្តុំជាក់ស្តែង។
រូបភាព SEM នៃសមាសធាតុ rGO/nZVI (AC), nZVI (D, E) និងលំនាំ EDX នៃសមាសធាតុ nZVI/rGO (G) និង nZVI (H) ។
សមាសធាតុផ្សំនៃសមាសធាតុ rGO/nZVI និង nZVI ដែលសំយោគដោយរុក្ខជាតិត្រូវបានសិក្សាដោយប្រើ EDX (រូបភាព 2G, H)។ ការសិក្សាបង្ហាញថា nZVI ត្រូវបានផ្សំឡើងដោយកាបូន (38.29% ដោយម៉ាស់) អុកស៊ីសែន (47.41% ដោយម៉ាស់) និងជាតិដែក (11.84% ដោយម៉ាស់) ប៉ុន្តែធាតុផ្សេងទៀតដូចជាផូស្វ័រ 24 ក៏មានវត្តមានផងដែរ ដែលអាចទទួលបានពីចំរាញ់ចេញពីរុក្ខជាតិ។ លើសពីនេះទៀតភាគរយខ្ពស់នៃកាបូននិងអុកស៊ីហ៊្សែនគឺដោយសារតែវត្តមាននៃសារធាតុ phytochemicals ពីការដកស្រង់រុក្ខជាតិនៅក្នុងគំរូ nZVI ផ្ទៃក្រោមដី។ ធាតុទាំងនេះត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នានៅលើ rGO ប៉ុន្តែក្នុងសមាមាត្រផ្សេងៗគ្នា៖ C (39.16 wt %) O (46.98 wt %) និង Fe (10.99 wt %) EDX rGO/nZVI ក៏បង្ហាញពីវត្តមានរបស់ធាតុផ្សេងទៀតដូចជា S ដែល អាចត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការដកស្រង់រុក្ខជាតិត្រូវបានប្រើ។ សមាមាត្រ C:O និងមាតិកាជាតិដែកបច្ចុប្បន្ននៅក្នុងសមាសធាតុ rGO/nZVI ដោយប្រើ A. halimus គឺល្អជាងការប្រើស្លឹក eucalyptus ព្រោះវាកំណត់លក្ខណៈនៃសមាសភាព C (23.44 wt.%) O (68.29 wt.%) និង Fe (8.27 wt.%) ។ wt %) 25. Nataša et al., 2022 បានរាយការណ៍ពីសមាសធាតុធាតុស្រដៀងគ្នានៃ nZVI ដែលសំយោគពីស្លឹកអូក និងស្លឹកម្លូ ហើយបានបញ្ជាក់ថា ក្រុមប៉ូលីហ្វេណុល និងម៉ូលេគុលផ្សេងទៀតដែលមាននៅក្នុងការស្រង់ស្លឹកគឺទទួលខុសត្រូវចំពោះដំណើរការកាត់បន្ថយ។
សរីរវិទ្យានៃ nZVI ដែលត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងរុក្ខជាតិ (រូបភព។ S2A, B) មានរាងស្វ៊ែរ និងមិនទៀងទាត់ដោយផ្នែក ដែលមានទំហំភាគល្អិតជាមធ្យម 23.09 ± 3.54 nm ប៉ុន្តែការប្រមូលផ្តុំខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញដោយសារតែកម្លាំង van der Waals និង ferromagnetism ។ រូបរាងភាគល្អិត និងរាងស្វ៊ែរដ៏លើសលុបនេះគឺស្ថិតក្នុងការព្រមព្រៀងដ៏ល្អជាមួយលទ្ធផល SEM ។ ការសង្កេតស្រដៀងគ្នានេះត្រូវបានរកឃើញដោយ Abdelfatah et al ។ នៅឆ្នាំ 2021 នៅពេលដែលចំរាញ់ស្លឹកសណ្តែកត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការសំយោគ nZVI11។ ចំរាញ់ចេញពីស្លឹក Ruelas tuberosa NPs ដែលប្រើជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយនៅក្នុង nZVI ក៏មានរាងស្វ៊ែរដែលមានអង្កត់ផ្ចិតពី 20 ទៅ 40 nm26 ។
រូបភាព TEM ចម្រុះ rGO/nZVI កូនកាត់ (រូបភាព S2C-D) បានបង្ហាញថា rGO គឺជាយន្តហោះមូលដ្ឋានដែលមានផ្នត់រឹម និងស្នាមជ្រួញដែលផ្តល់កន្លែងផ្ទុកច្រើនសម្រាប់ nZVI NPs; morphology lamellar នេះក៏បញ្ជាក់ពីការប្រឌិតដោយជោគជ័យនៃ rGO ។ លើសពីនេះទៀត nZVI NPs មានរាងស្វ៊ែរដែលមានទំហំភាគល្អិតពី 5.32 ទៅ 27 nm ហើយត្រូវបានបង្កប់នៅក្នុងស្រទាប់ rGO ជាមួយនឹងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយស្ទើរតែឯកសណ្ឋាន។ ចំរាញ់ចេញពីស្លឹក Eucalyptus ត្រូវបានប្រើដើម្បីសំយោគ Fe NPs/rGO; លទ្ធផល TEM ក៏បានបញ្ជាក់ផងដែរថាស្នាមជ្រួញនៅក្នុងស្រទាប់ rGO ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការបែកខ្ញែកនៃ Fe NPs ច្រើនជាង Fe NPs សុទ្ធ និងបង្កើនប្រតិកម្មនៃសមាសធាតុ។ លទ្ធផលស្រដៀងគ្នានេះត្រូវបានទទួលដោយ Bagheri et al ។ 28 នៅពេលដែលសមាសធាតុត្រូវបានប្រឌិតដោយប្រើបច្ចេកទេស ultrasonic ជាមួយនឹងទំហំ nanoparticle ដែកជាមធ្យមប្រហែល 17.70 nm ។
វិសាលគម FTIR នៃសមាសធាតុ A. halimus, nZVI, GO, rGO, និង rGO/nZVI ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ 3A វត្តមាននៃក្រុមមុខងារផ្ទៃនៅក្នុងស្លឹករបស់ A. halimus លេចឡើងនៅ 3336 cm-1 ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹង polyphenols និង 1244 cm-1 ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងក្រុម carbonyl ដែលផលិតដោយប្រូតេអ៊ីន។ ក្រុមផ្សេងទៀតដូចជា alkanes នៅ 2918 cm-1, alkenes នៅ 1647 cm-1 និងផ្នែកបន្ថែម CO-O-CO នៅ 1030 cm-1 ក៏ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញផងដែរ ដែលបង្ហាញពីវត្តមាននៃសមាសធាតុរុក្ខជាតិដែលដើរតួជាភ្នាក់ងារផ្សាភ្ជាប់ និងទទួលខុសត្រូវចំពោះការស្តារឡើងវិញ។ ពី Fe2+ ដល់ Fe0 និង GO ទៅ rGO29 ។ ជាទូទៅ វិសាលគម nZVI បង្ហាញពីកម្រិតនៃការស្រូបចូលដូចគ្នាទៅនឹងជាតិស្ករជូរចត់ ប៉ុន្តែជាមួយនឹងទីតាំងផ្លាស់ប្តូរបន្តិច។ ក្រុមតន្រ្តីខ្លាំងមួយលេចឡើងនៅ 3244 សង់ទីម៉ែត្រ-1 ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងរំញ័រលាតសន្ធឹង OH (phenols) កំពូលនៅ 1615 ត្រូវគ្នាទៅនឹង C = C ហើយក្រុមតន្រ្តីនៅ 1546 និង 1011 cm-1 កើតឡើងដោយសារតែការលាតសន្ធឹងនៃ C = O (polyphenols និង flavonoids) ។ , CN -groups of aromatic amines និង aliphatic amines ក៏ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅ 1310 cm-1 និង 1190 cm-1 រៀងគ្នា 13 ។ វិសាលគម FTIR នៃ GO បង្ហាញពីវត្តមាននៃក្រុមដែលមានផ្ទុកអុកស៊ីហ្សែនដែលមានអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់ជាច្រើន រួមទាំងក្រុមលាតសន្ធឹង alkoxy (CO) នៅ 1041 cm-1, epoxy (CO) stretching band នៅ 1291 cm-1, C=O stretch ។ ក្រុមតន្រ្តីនៃរំញ័រ C=C លាតសន្ធឹងនៅ 1619 សង់ទីម៉ែត្រ-1 ក្រុមតន្រ្តីនៅ 1708 សង់ទីម៉ែត្រ-1 និងក្រុមតន្រ្តីធំទូលាយនៃក្រុម OH ដែលលាតសន្ធឹងរំញ័រនៅ 3384 សង់ទីម៉ែត្រ-1 បានបង្ហាញខ្លួន ដែលត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយវិធីសាស្ត្រ Hummers ដែលត្រូវបានកែលម្អ ដែលធ្វើអុកស៊ីតកម្មដោយជោគជ័យ។ ដំណើរការក្រាហ្វិច។ នៅពេលប្រៀបធៀបសមាសធាតុ rGO និង rGO/nZVI ជាមួយ GO spectra អាំងតង់ស៊ីតេនៃក្រុមដែលមានអុកស៊ីហ៊្សែនមួយចំនួនដូចជា OH នៅ 3270 cm-1 ត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង ខណៈដែលក្រុមផ្សេងទៀតដូចជា C=O នៅ 1729 cm-1 គឺទាំងស្រុង។ កាត់បន្ថយ។ បានបាត់ខ្លួន ដែលបង្ហាញពីការដកយកចេញដោយជោគជ័យនៃក្រុមមុខងារដែលមានអុកស៊ីហ្សែននៅក្នុង GO ដោយសារធាតុចម្រាញ់ A. halimus ។ ចំណុចកំពូលនៃលក្ខណៈមុតស្រួចថ្មីនៃ rGO នៅភាពតានតឹង C=C ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅជុំវិញ 1560 និង 1405 cm-1 ដែលបញ្ជាក់ពីការថយចុះនៃ GO ទៅ rGO ។ ការប្រែប្រួលពី 1043 ទៅ 1015 cm-1 និងពី 982 ទៅ 918 cm-1 ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ ប្រហែលជាដោយសារតែការដាក់បញ្ចូលសម្ភារៈរុក្ខជាតិ31,32។ Weng et al., 2018 ក៏បានសង្កេតឃើញការថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃក្រុមមុខងារអុកស៊ីតកម្មនៅក្នុង GO ដោយបញ្ជាក់ពីការបង្កើត rGO ដោយជោគជ័យដោយ bioreduction ចាប់តាំងពីការដកស្រង់ស្លឹក eucalyptus ដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីសំយោគសមាសធាតុ graphene oxide ជាតិដែកដែលបានកាត់បន្ថយ បានបង្ហាញឱ្យឃើញកាន់តែជិត FTIR spectra នៃសមាសធាតុរុក្ខជាតិ។ ក្រុមមុខងារ។ ៣៣.
ក. វិសាលគម FTIR នៃ gallium, nZVI, rGO, GO, សមាសធាតុ rGO/nZVI (A) ។ សមាសធាតុ Roentgenogrammy មាន rGO, GO, nZVI និង rGO/nZVI (B) ។
ការបង្កើតសមាសធាតុ rGO/nZVI និង nZVI ត្រូវបានបញ្ជាក់យ៉ាងទូលំទូលាយដោយគំរូនៃការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិច (រូបភាព 3B) ។ កំពូល Fe0 អាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅ 2Ɵ 44.5° ដែលត្រូវនឹងសន្ទស្សន៍ (110) (JCPDS លេខ 06–0696)11។ កំពូលមួយទៀតនៅ 35.1° នៃយន្តហោះ (311) ត្រូវបានសន្មតថាជាម៉ាញ៉េទិច Fe3O4, 63.2° អាចត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងសន្ទស្សន៍ Miller នៃយន្តហោះ (440) ដោយសារតែវត្តមានរបស់ ϒ-FeOOH (JCPDS លេខ 17-0536)34 ។ គំរូកាំរស្មីអ៊ិចនៃ GO បង្ហាញពីកំពូលដ៏មុតស្រួចនៅ 2Ɵ 10.3° និងកំពូលមួយទៀតនៅ 21.1° ដែលបង្ហាញពីការផាត់ចេញទាំងស្រុងនៃក្រាហ្វិច និងបញ្ជាក់ពីវត្តមានរបស់ក្រុមដែលមានអុកស៊ីហ្សែននៅលើផ្ទៃ GO35។ គំរូសមាសធាតុនៃ rGO និង rGO/nZVI បានកត់ត្រាការបាត់ខ្លួននៃកំពូល GO លក្ខណៈ និងការបង្កើតកំពូល rGO ទូលំទូលាយនៅ 2Ɵ 22.17 និង 24.7° សម្រាប់សមាសធាតុ rGO និង rGO/nZVI រៀងគ្នា ដែលបញ្ជាក់ពីការងើបឡើងវិញដោយជោគជ័យនៃ GO ដោយការដកស្រង់រុក្ខជាតិ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយនៅក្នុងគំរូ rGO/nZVI សមាសធាតុ កំពូលបន្ថែមទៀតដែលទាក់ទងនឹងប្លង់បន្ទះឈើនៃ Fe0 (110) និង bcc Fe0 (200) ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅ 44.9\(^\circ\) និង 65.22\(^\circ\) រៀងគ្នា។ .
សក្ដានុពល zeta គឺជាសក្តានុពលរវាងស្រទាប់អ៊ីយ៉ុងដែលភ្ជាប់ទៅនឹងផ្ទៃនៃភាគល្អិត និងដំណោះស្រាយ aqueous ដែលកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិអេឡិចត្រូស្តាតនៃសម្ភារៈ និងវាស់ស្ថេរភាពរបស់វា37។ ការវិភាគសក្តានុពល Zeta នៃសមាសធាតុ nZVI, GO, និង rGO/nZVI ដែលសំយោគដោយរុក្ខជាតិបានបង្ហាញពីស្ថេរភាពរបស់ពួកគេដោយសារតែវត្តមាននៃការចោទប្រកាន់អវិជ្ជមាននៃ -20.8, -22, និង -27.4 mV រៀងគ្នានៅលើផ្ទៃរបស់ពួកគេដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាព S1A- គ. . លទ្ធផលបែបនេះគឺស្របជាមួយនឹងរបាយការណ៍ជាច្រើនដែលលើកឡើងថាដំណោះស្រាយដែលមានភាគល្អិតដែលមានតម្លៃសក្តានុពល zeta តិចជាង -25 mV ជាទូទៅបង្ហាញពីស្ថេរភាពខ្ពស់ដោយសារតែការ repulsion electrostatic រវាងភាគល្អិតទាំងនេះ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ rGO និង nZVI អនុញ្ញាតឱ្យសមាសធាតុទទួលបានបន្ទុកអវិជ្ជមានកាន់តែច្រើន ហើយដូច្នេះវាមានស្ថេរភាពខ្ពស់ជាង GO ឬ nZVI តែម្នាក់ឯង។ ដូច្នេះបាតុភូតនៃការច្រានចោលអេឡិចត្រូស្តាតនឹងនាំឱ្យមានការបង្កើតសមាសធាតុ rGO/nZVI39 ដែលមានស្ថេរភាព។ ផ្ទៃអវិជ្ជមាននៃ GO អនុញ្ញាតឱ្យវាបែកខ្ចាត់ខ្ចាយស្មើៗគ្នានៅក្នុងមជ្ឈដ្ឋាន aqueous ដោយគ្មានការប្រមូលផ្តុំ ដែលបង្កើតលក្ខខណ្ឌអំណោយផលសម្រាប់អន្តរកម្មជាមួយ nZVI ។ ការចោទប្រកាន់អវិជ្ជមានអាចត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងវត្តមាននៃក្រុមមុខងារផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងការដកស្រង់ផ្លែឪឡឹកដែលបញ្ជាក់ផងដែរពីអន្តរកម្មរវាង GO និងមុនដែក និងការដកស្រង់រុក្ខជាតិដើម្បីបង្កើត rGO និង nZVI រៀងគ្នានិងស្មុគស្មាញ rGO / nZVI ។ សមាសធាតុរុក្ខជាតិទាំងនេះក៏អាចដើរតួជាភ្នាក់ងារបិទបាំងផងដែរព្រោះវាការពារការប្រមូលផ្តុំនៃភាគល្អិតណាណូដែលជាលទ្ធផលហើយបង្កើនស្ថេរភាពរបស់វា40។
សមាសភាពធាតុ និងស្ថានភាពនៃ valence នៃសមាសធាតុ nZVI និង rGO/nZVI ត្រូវបានកំណត់ដោយ XPS (រូបភាព 4) ។ ការសិក្សា XPS ទាំងមូលបានបង្ហាញថាសមាសធាតុ rGO/nZVI ត្រូវបានផ្សំឡើងជាចម្បងនៃធាតុ C, O, និង Fe ដែលស្របនឹងការគូសផែនទី EDS (រូបភាព 4F–H)។ វិសាលគម C1s មានកំពូលបីនៅ 284.59 eV, 286.21 eV និង 288.21 eV តំណាងឱ្យ CC, CO និង C=O រៀងគ្នា។ វិសាលគម O1s ត្រូវបានបែងចែកទៅជាកំពូលបី រួមមាន 531.17 eV, 532.97 eV និង 535.45 eV ដែលត្រូវបានកំណត់ទៅក្រុម O=CO, CO និង NO រៀងគ្នា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ កំពូលនៅ 710.43, 714.57 និង 724.79 eV សំដៅលើ Fe 2p3/2, Fe+3 និង Fe p1/2 រៀងគ្នា។ វិសាលគម XPS នៃ nZVI (រូបភាព 4C-E) បានបង្ហាញពីកំពូលនៃធាតុ C, O និង Fe ។ ចំណុចកំពូលនៅ 284.77, 286.25 និង 287.62 eV បញ្ជាក់ពីវត្តមានរបស់យ៉ាន់ស្ព័រដែក ដូចដែលពួកគេសំដៅទៅលើ CC, C-OH និង CO រៀងគ្នា។ វិសាលគម O1s ត្រូវគ្នាទៅនឹងកំពូល C-O/iron carbonate (531.19 eV), hydroxyl radical (532.4 eV) និង O-C=O (533.47 eV) ។ កំពូលនៅ 719.6 ត្រូវបានកំណត់គុណលក្ខណៈ Fe0 ខណៈពេលដែល FeOOH បង្ហាញកំពូលនៅ 717.3 និង 723.7 eV លើសពីនេះ កំពូលនៅ 725.8 eV បង្ហាញពីវត្តមានរបស់ Fe2O342.43 ។
ការសិក្សា XPS នៃសមាសធាតុ nZVI និង rGO/nZVI រៀងគ្នា (A, B) ។ វិសាលគមពេញលេញនៃ nZVI C1s (C), Fe2p (D) និង O1s (E) និង rGO/nZVI C1s (F), Fe2p (G), O1s (H) សមាសធាតុ។
N2 adsorption/desorption isotherm (រូបភាព 5A, B) បង្ហាញថាសមាសធាតុ nZVI និង rGO/nZVI ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រភេទ II ។ លើសពីនេះទៀតផ្ទៃជាក់លាក់ (SBET) នៃ nZVI បានកើនឡើងពី 47.4549 ទៅ 152.52 m2 / g បន្ទាប់ពីពិការភ្នែកជាមួយ rGO ។ លទ្ធផលនេះអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយការថយចុះនៃលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញេទិករបស់ nZVI បន្ទាប់ពី rGO blinding ដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយការប្រមូលផ្តុំភាគល្អិត និងបង្កើនផ្ទៃនៃសមាសធាតុ។ លើសពីនេះទៀត ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបទី 5C បរិមាណរន្ធញើស (8.94 nm) នៃសមាសធាតុ rGO/nZVI គឺខ្ពស់ជាង nZVI ដើម (2.873 nm) ។ លទ្ធផលនេះគឺនៅក្នុងការព្រមព្រៀងជាមួយ El-Monaem et al ។ ៤៥.
ដើម្បីវាយតម្លៃសមត្ថភាព adsorption ដើម្បីដកចេញ DC រវាងសមាសធាតុ rGO/nZVI និង nZVI ដើម អាស្រ័យលើការកើនឡើងនៃការប្រមូលផ្តុំដំបូង ការប្រៀបធៀបត្រូវបានធ្វើឡើងដោយបន្ថែមកម្រិតថេរនៃ adsorbent នីមួយៗ (0.05 ក្រាម) ទៅ DC នៅកំហាប់ដំបូងផ្សេងៗ។ ដំណោះស្រាយស៊ើបអង្កេត [25] ។ -100 mg l–1] នៅ 25°C ។ លទ្ធផលបានបង្ហាញថាប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញ (94.6%) នៃសមាសធាតុ rGO/nZVI គឺខ្ពស់ជាង nZVI ដើម (90%) នៅកំហាប់ទាប (25 mg L-1) ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយនៅពេលដែលកំហាប់ចាប់ផ្តើមត្រូវបានកើនឡើងដល់ 100 mg L-1 ប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញនៃ rGO/nZVI និង nZVI ឪពុកម្តាយបានធ្លាក់ចុះដល់ 70% និង 65% រៀងគ្នា (រូបភាព 6A) ដែលអាចបណ្តាលមកពីកន្លែងសកម្មតិច និងការរិចរិលនៃ ភាគល្អិត nZVI ។ ផ្ទុយទៅវិញ rGO/nZVI បានបង្ហាញពីប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៃការដក DC ដែលអាចបណ្តាលមកពីឥទ្ធិពលស៊ីសង្វាក់គ្នារវាង rGO និង nZVI ដែលក្នុងនោះកន្លែងសកម្មដែលមានស្ថេរភាពសម្រាប់ adsorption គឺខ្ពស់ជាងច្រើន ហើយក្នុងករណី rGO/nZVI ច្រើនទៀត។ DC អាចត្រូវបាន adsorbed ជាង nZVI នៅដដែល។ លើសពីនេះទៀតនៅក្នុងរូបភព។ 6B បង្ហាញថាសមត្ថភាពស្រូបយកនៃសមាសធាតុ rGO/nZVI និង nZVI បានកើនឡើងពី 9.4 mg/g ដល់ 30 mg/g និង 9 mg/g រៀងគ្នាជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកំហាប់ដំបូងពី 25-100 mg/L ។ -1.1 ទៅ 28.73 mg g-1 ។ ដូច្នេះ អត្រាដក DC ត្រូវបានទាក់ទងអវិជ្ជមានជាមួយកំហាប់ DC ដំបូងដែលដោយសារតែចំនួនមានកំណត់នៃមជ្ឈមណ្ឌលប្រតិកម្មដែលគាំទ្រដោយសារធាតុ adsorbent នីមួយៗសម្រាប់ការស្រូបយក និងការដក DC នៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ ដូច្នេះវាអាចត្រូវបានសន្និដ្ឋានពីលទ្ធផលទាំងនេះថាសមាសធាតុ rGO / nZVI មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៃការស្រូបយកនិងកាត់បន្ថយហើយ rGO នៅក្នុងសមាសភាពនៃ rGO / nZVI អាចត្រូវបានប្រើទាំងជាសារធាតុ adsorbent និងជាសម្ភារៈដឹកជញ្ជូន។
ប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញ និងសមត្ថភាពស្រូបយក DC សម្រាប់សមាសធាតុ rGO/nZVI និង nZVI គឺ (A, B) [Co = 25 mg l-1–100 mg l-1, T = 25°C, dose = 0.05 g], pH ។ នៅលើសមត្ថភាព adsorption និងប្រសិទ្ធភាពនៃការដក DC លើសមាសធាតុ rGO/nZVI (C) [Co = 50 mg L–1, pH = 3–11, T = 25°C, dose = 0.05 g] ។
ដំណោះស្រាយ pH គឺជាកត្តាសំខាន់ក្នុងការសិក្សានៃដំណើរការ adsorption ព្រោះវាប៉ះពាល់ដល់កម្រិតនៃ ionization, speciation និង ionization នៃ adsorbent។ ការពិសោធន៍ត្រូវបានអនុវត្តនៅសីតុណ្ហភាព 25 អង្សាសេជាមួយនឹងកម្រិត adsorbent ថេរ (0.05 ក្រាម) និងកំហាប់ដំបូងនៃ 50 mg L-1 ក្នុងជួរ pH (3-11) ។ យោងតាមការពិនិត្យឡើងវិញអក្សរសិល្ប៍ 46 DC គឺជាម៉ូលេគុល amphiphilic ដែលមានក្រុមមុខងារ ionizable ជាច្រើន (phenols ក្រុមអាមីណូអាល់កុល) នៅកម្រិត pH ផ្សេងៗ។ ជាលទ្ធផល មុខងារផ្សេងៗរបស់ DC និងរចនាសម្ព័ន្ធដែលពាក់ព័ន្ធលើផ្ទៃនៃសមាសធាតុ rGO/nZVI អាចមានអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្តាត ហើយអាចមានដូចជា cations, zwitterions និង anions ម៉ូលេគុល DC មានជា cationic (DCH3+) នៅ pH < 3.3, zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 និង anionic (DCH− ឬ DC2−) នៅ PH 7.7 ។ ជាលទ្ធផល មុខងារផ្សេងៗរបស់ DC និងរចនាសម្ព័ន្ធដែលពាក់ព័ន្ធលើផ្ទៃនៃសមាសធាតុ rGO/nZVI អាចមានអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្តាត ហើយអាចមានដូចជា cations, zwitterions និង anions ម៉ូលេគុល DC មានជា cationic (DCH3+) នៅ pH < 3.3, zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 និង anionic (DCH- ឬ DC2-) នៅ PH 7.7 ។ В результате различные функции ДК и связанных с ними структур на поверхности композита rGO/nZVI вограть татически и могут существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, молекула ДК сущест вует в ир 3 дет цвиттер- ионный (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 និង анионный (DCH- или DC2-) при pH 7,7 ។ ជាលទ្ធផលមុខងារផ្សេងៗនៃ DC និងរចនាសម្ព័ន្ធដែលពាក់ព័ន្ធនៅលើផ្ទៃនៃសមាសធាតុ rGO/nZVI អាចធ្វើអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្តាត ហើយអាចមាននៅក្នុងទម្រង់នៃ cations, zwitterions និង anions ។ ម៉ូលេគុល DC មានជា cation (DCH3+) នៅ pH < 3.3; អ៊ីយ៉ុង (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 និង anionic (DCH- ឬ DC2-) នៅ 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、相互作用两性离子和阴离子的形式存在，DC 分子在pH < 3.3 时以阳离子(DCH3+)的形式存在，两性离子(DCH20) 3.3 < pH < 7.7 和阴离子(DCH- 或DC2-) 在PH 7.7 ។因此, dc 的种功能和和和和材料材料表面的结构结构结构相互相互相互相互以以以阳离子阴阴形式形式形式形式形式, dc 分子分子分子在在在在在阳离子阳离子阳离子阳离子阳离子阳离子阳离子阳离子阳离子阳离子阳离子阳离子阳离子阳离子 (dch3 +) 形式存在，两性离子(DCH20) 3.3 < pH < 7.7 和阴离子(DCH- 或DC2-) 在PH 7.7 ។ Следовательно, различные функции ДК и родственных им структур на поверхности композита rGO/nZVI эстутрут ские взаимодействия и существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, а молекулы ДК я вкаляются ៣,៣. ដូច្នេះមុខងារផ្សេងៗរបស់ DC និងរចនាសម្ព័ន្ធដែលពាក់ព័ន្ធលើផ្ទៃនៃសមាសធាតុ rGO/nZVI អាចចូលទៅក្នុងអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិច ហើយមាននៅក្នុងទម្រង់នៃ cations, zwitterions និង anions ខណៈដែលម៉ូលេគុល DC គឺ cationic (DCH3+) នៅ 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 ។ វាមានជា zwitterion (DCH20) នៅ 3.3 < pH < 7.7 និង anion (DCH- ឬ DC2-) នៅ pH 7.7 ។ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃ pH ពី 3 ទៅ 7 សមត្ថភាព adsorption និងប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញ DC បានកើនឡើងពី 11.2 mg/g (56%) ទៅ 17 mg/g (85%) (រូបភាព 6C) ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយនៅពេលដែល pH កើនឡើងដល់ 9 និង 11 សមត្ថភាពស្រូបយកនិងប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញបានថយចុះបន្តិចពី 10.6 mg / g (53%) ទៅ 6 mg / g (30%) រៀងគ្នា។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃ pH ពី 3 ទៅ 7 DCs មានជាចម្បងនៅក្នុងទម្រង់ zwitterions ដែលធ្វើឱ្យពួកវាស្ទើរតែមិនទាក់ទាញដោយអេឡិចត្រូស្តាតឬច្រានចោលជាមួយនឹងសមាសធាតុ rGO/nZVI ដែលភាគច្រើនលើសលុបដោយអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្តាត។ នៅពេលដែល pH កើនឡើងលើសពី 8.2 ផ្ទៃនៃ adsorbent ត្រូវបានចោទប្រកាន់អវិជ្ជមាន ដូច្នេះសមត្ថភាព adsorption មានការថយចុះ និងថយចុះដោយសារតែការ repulsion electrostatic រវាង doxycycline ដែលចោទប្រកាន់អវិជ្ជមាន និងផ្ទៃ adsorbent ។ និន្នាការនេះបង្ហាញថាការស្រូបយក DC លើសមាសធាតុ rGO/nZVI គឺពឹងផ្អែកខ្លាំងលើ pH ហើយលទ្ធផលក៏បង្ហាញថាសមាសធាតុ rGO/nZVI គឺសមរម្យជាសារធាតុ adsorbents ក្រោមលក្ខខណ្ឌអាស៊ីត និងអព្យាក្រឹត។
ឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពលើការស្រូបយកដំណោះស្រាយ aqueous នៃ DC ត្រូវបានអនុវត្តនៅ (25-55 ° C) ។ រូបភាពទី 7A បង្ហាញពីឥទ្ធិពលនៃការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពលើប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញនូវថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិច DC នៅលើ rGO/nZVI វាច្បាស់ណាស់ថាសមត្ថភាពដកយកចេញ និងសមត្ថភាពស្រូបយកបានកើនឡើងពី 83.44% និង 13.9 mg/g ដល់ 47% និង 7.83 mg/g ។ រៀងៗខ្លួន។ ការថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់នេះអាចបណ្តាលមកពីការកើនឡើងនៃថាមពលកំដៅនៃអ៊ីយ៉ុង DC ដែលនាំឱ្យ desorption47 ។
ឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពលើប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញ និងសមត្ថភាពស្រូបយកស៊ីឌីនៅលើ rGO/nZVI Composites (A) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, Dose = 0.05 g], កម្រិត adsorbent លើប្រសិទ្ធភាពការដកយកចេញ និងប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញនៃ CD Effect នៃ ការប្រមូលផ្តុំដំបូងលើសមត្ថភាពស្រូបយក និងប្រសិទ្ធភាពនៃការដក DC ចេញនៅលើសមាសធាតុ 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, dose = 0.05 g]។
ឥទ្ធិពលនៃការបង្កើនកម្រិតនៃសារធាតុ adsorbent សមាសធាតុ rGO/nZVI ពី 0.01 ក្រាម ដល់ 0.07 ក្រាម លើប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញ និងសមត្ថភាពស្រូបយក ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ ៧ ប. ការកើនឡើងកម្រិតនៃសារធាតុ adsorbent នាំឱ្យមានការថយចុះនៃសមត្ថភាពស្រូបយកពី 33.43 mg/g ទៅ 6.74 mg/g ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកម្រិត adsorbent ពី 0,01 ក្រាមទៅ 0,07 ក្រាមប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញកើនឡើងពី 66,8% ទៅ 96% ដែលយោងទៅតាមការកើនឡើងនៃចំនួនមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៅលើផ្ទៃ nanocomposite ។
ឥទ្ធិពលនៃការផ្តោតអារម្មណ៍ដំបូងលើសមត្ថភាពស្រូបយក និងប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញ [25-100 mg L-1, 25°C, pH 7, dose 0.05 g] ត្រូវបានសិក្សា។ នៅពេលដែលកំហាប់ដំបូងត្រូវបានកើនឡើងពី 25 mg L-1 ដល់ 100 mg L-1 ភាគរយនៃការដកយកចេញនៃសមាសធាតុ rGO/nZVI បានថយចុះពី 94.6% ទៅ 65% (រូបភាព 7C) ប្រហែលជាដោយសារតែអវត្តមាននៃសកម្មភាពដែលចង់បាន។ គេហទំព័រ។ . ស្រូបយកកំហាប់ដ៏ធំនៃ DC49 ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត នៅពេលដែលកំហាប់ដំបូងកើនឡើង សមត្ថភាពស្រូបយកក៏កើនឡើងពី 9.4 mg/g ទៅ 30 mg/g រហូតដល់មានលំនឹង (រូបភាព 7D)។ ប្រតិកម្មដែលជៀសមិនរួចនេះគឺដោយសារតែការកើនឡើងនៃកម្លាំងជំរុញជាមួយនឹងកំហាប់ DC ដំបូងដែលធំជាងភាពធន់នៃការផ្លាស់ប្តូរម៉ាស់អ៊ីយ៉ុង DC ដើម្បីឈានដល់ផ្ទៃ 50 នៃសមាសធាតុ rGO/nZVI ។
ពេលវេលាទំនាក់ទំនង និងការសិក្សា kinetic មានគោលបំណងស្វែងយល់ពីពេលវេលាលំនឹងនៃការស្រូបយក។ ដំបូង បរិមាណនៃ DC adsorbed ក្នុងអំឡុងពេល 40 នាទីដំបូងនៃពេលវេលាទំនាក់ទំនងគឺប្រហែលពាក់កណ្តាលនៃចំនួនសរុប adsorbed ពេញមួយពេល (100 នាទី) ។ ខណៈពេលដែលម៉ូលេគុល DC នៅក្នុងសូលុយស្យុងបុកគ្នាដែលបណ្តាលឱ្យពួកវាផ្លាស់ទីយ៉ាងលឿនទៅផ្ទៃនៃសមាសធាតុ rGO/nZVI ដែលបណ្តាលឱ្យមានការស្រូបយកយ៉ាងសំខាន់។ បន្ទាប់ពី 40 នាទី ការស្រូបយក DC បានកើនឡើងបន្តិចម្តងៗ និងយឺតៗ រហូតដល់លំនឹងត្រូវបានឈានដល់បន្ទាប់ពី 60 នាទី (រូបភាព 7D) ។ ដោយសារបរិមាណសមហេតុផលត្រូវបានស្រូបយកក្នុងរយៈពេល 40 នាទីដំបូង វានឹងមានការប៉ះទង្គិចតិចជាងមុនជាមួយម៉ូលេគុល DC ហើយកន្លែងសកម្មតិចជាងមុននឹងមានសម្រាប់ម៉ូលេគុលដែលមិនស្រូបយក។ ដូច្នេះ អត្រាស្រូបយកអាចកាត់បន្ថយបាន ៥១.
ដើម្បីយល់កាន់តែច្បាស់អំពី kinetics adsorption ខ្សែបន្ទាត់នៃ pseudo first order (Fig ។ 8A) pseudo second order (Fig ។ 8B) និង Elovich (Fig ។ 8C) kinetic model ត្រូវបានគេប្រើ។ ពីប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលទទួលបានពីការសិក្សា kinetic (តារាង S1) វាច្បាស់ណាស់ថាគំរូ pseudosecond គឺជាគំរូដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ការពិពណ៌នាអំពី kinetics adsorption ដែលតម្លៃ R2 ត្រូវបានកំណត់ខ្ពស់ជាងម៉ូដែលពីរផ្សេងទៀត។ វាក៏មានភាពស្រដៀងគ្នារវាងសមត្ថភាព adsorption ដែលបានគណនា (qe, cal) ។ លំដាប់ pseudo-second និងតម្លៃពិសោធន៍ (qe, exp.) គឺជាភស្ដុតាងបន្ថែមទៀតថា pseudo-second order គឺជាគំរូល្អជាងម៉ូដែលផ្សេងទៀត។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងតារាងទី 1 តម្លៃនៃ α (អត្រា adsorption ដំបូង) និង β (desorption constant) បញ្ជាក់ថា អត្រា adsorption ខ្ពស់ជាងអត្រា desorption ដែលបង្ហាញថា DC មានទំនោរទៅ adsorb ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពលើសមាសធាតុ rGO/nZVI52 ។ .
ការស្រូបយកលីនេអ៊ែរនៃ pseudo-second order (A), pseudo-first order (B) និង Elovich (C) [Co = 25–100 mg l–1, pH = 7, T = 25°C, dose = 0.05 g ]
ការសិក្សាអំពី isotherms adsorption ជួយកំណត់សមត្ថភាព adsorption នៃ adsorbent (RGO/nRVI composite) នៅកំហាប់ adsorbate ផ្សេងៗ (DC) និងសីតុណ្ហភាពប្រព័ន្ធ។ សមត្ថភាព adsorption អតិបរមាត្រូវបានគណនាដោយប្រើ isotherm Langmuir ដែលបង្ហាញថា adsorption គឺដូចគ្នា និងរួមបញ្ចូលការបង្កើត adsorbate monolayer នៅលើផ្ទៃ adsorbent ដោយគ្មានអន្តរកម្មរវាងពួកវា53។ ម៉ូដែល isotherm ពីរផ្សេងទៀតដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយគឺម៉ូដែល Freundlich និង Temkin ។ ទោះបីជាគំរូ Freundlich មិនត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាសមត្ថភាព adsorption វាជួយឱ្យយល់ពីដំណើរការ adsorption ខុសធម្មតា ហើយកន្លែងទំនេរនៅលើ adsorbent មានថាមពលខុសៗគ្នា ខណៈពេលដែលគំរូ Temkin ជួយឱ្យយល់ពីលក្ខណៈរូបវន្ត និងគីមីនៃ adsorption54 ។
តួលេខ 9A-C បង្ហាញប្លង់បន្ទាត់នៃម៉ូដែល Langmuir, Freindlich និង Temkin រៀងគ្នា។ តម្លៃ R2 គណនាពីខ្សែបន្ទាត់ Freundlich (Fig ។ 9A) និង Langmuir (Fig ។ 9B) និងបង្ហាញក្នុងតារាងទី 2 បង្ហាញថាការស្រូបយក DC នៅលើសមាសធាតុ rGO/nZVI ធ្វើតាមអ៊ីសូតូម Freundlich (0.996) និង Langmuir (0.988) ។ ម៉ូដែល និង Temkin (0.985) ។ សមត្ថភាព adsorption អតិបរមា (qmax) ដែលគណនាដោយប្រើគំរូ Langmuir isotherm គឺ 31.61 mg g-1 ។ លើសពីនេះទៀតតម្លៃដែលបានគណនានៃកត្តាបំបែកគ្មានវិមាត្រ (RL) គឺនៅចន្លោះ 0 និង 1 (0.097) ដែលបង្ហាញពីដំណើរការស្រូបយកអំណោយផល។ បើមិនដូច្នោះទេ ថេរ Freundlich ដែលបានគណនា (n = 2.756) បង្ហាញពីចំណូលចិត្តសម្រាប់ដំណើរការស្រូបយកនេះ។ យោងតាមគំរូលីនេអ៊ែរនៃ Temkin isotherm (Fig ។ 9C) ការស្រូបយក DC នៅលើសមាសធាតុ rGO/nZVI គឺជាដំណើរការស្រូបយករាងកាយចាប់តាំងពី b គឺ ˂ 82 kJ mol-1 (0.408)55 ។ ទោះបីជាការស្រូបយករាងកាយជាធម្មតាត្រូវបានសម្របសម្រួលដោយកម្លាំង van der Waals ខ្សោយក៏ដោយ ការស្រូបយកចរន្តដោយផ្ទាល់លើសមាសធាតុ rGO/nZVI តម្រូវឱ្យមានថាមពលស្រូបយកទាប [56, 57] ។
Freundlich (A), Langmuir (B) និង Temkin (C) isotherms adsorption លីនេអ៊ែរ [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25°C, dose = 0.05 g]។ គ្រោងនៃសមីការ van't Hoff សម្រាប់ការស្រូបយក DC ដោយសមាសធាតុ rGO/nZVI (D) [Co = 25–100 mg l-1, pH = 7, T = 25–55 °C និង dose = 0.05 g] ។
ដើម្បីវាយតម្លៃឥទ្ធិពលនៃការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មលើការដក DC ចេញពីសមាសធាតុ rGO/nZVI ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទែរម៉ូម៉ែត្រដូចជាការផ្លាស់ប្តូរ entropy (ΔS) ការផ្លាស់ប្តូរ enthalpy (ΔH) និងការផ្លាស់ប្តូរថាមពលដោយឥតគិតថ្លៃ (ΔG) ត្រូវបានគណនាពីសមីការ។ ៣ និង ៤៥៨។
ដែល \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) – ថេរលំនឹងនៃទែរម៉ូឌីណាមិក Ce និង CAe – rGO នៅក្នុងដំណោះស្រាយ រៀងគ្នា / nZVI ការប្រមូលផ្តុំ DC នៅលំនឹងផ្ទៃ។ R និង RT គឺជាសីតុណ្ហភាពថេរនៃឧស្ម័ន និង adsorption រៀងគ្នា។ ការធ្វើផែនការ ln Ke ទល់នឹង 1/T ផ្តល់នូវបន្ទាត់ត្រង់ (រូបភាព 9D) ដែល ∆S និង ∆H អាចត្រូវបានកំណត់។
តម្លៃ ΔH អវិជ្ជមានបង្ហាញថាដំណើរការនេះគឺ exothermic ។ ម៉្យាងទៀតតម្លៃ ΔH គឺស្ថិតនៅក្នុងដំណើរការស្រូបយករាងកាយ។ តម្លៃ ΔG អវិជ្ជមាននៅក្នុងតារាងទី 3 បង្ហាញថាការស្រូបយកគឺអាចធ្វើទៅបាននិងដោយឯកឯង។ តម្លៃអវិជ្ជមាននៃ ΔS បង្ហាញពីលំដាប់ខ្ពស់នៃម៉ូលេគុល adsorbent នៅចំណុចប្រទាក់រាវ (តារាងទី 3) ។
តារាងទី 4 ប្រៀបធៀបសមាសធាតុ rGO/nZVI ជាមួយនឹងសារធាតុ adsorbents ផ្សេងទៀតដែលបានរាយការណ៍នៅក្នុងការសិក្សាពីមុន។ វាច្បាស់ណាស់ថាសមាសធាតុ VGO/nCVI មានសមត្ថភាពស្រូបយកខ្ពស់ ហើយអាចជាសម្ភារៈដ៏ជោគជ័យសម្រាប់ការដកថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិច DC ចេញពីទឹក។ លើសពីនេះទៀតការស្រូបយកសមាសធាតុ rGO / nZVI គឺជាដំណើរការលឿនជាមួយនឹងពេលវេលាលំនឹងនៃ 60 នាទី។ លក្ខណៈសម្បត្តិ adsorption ដ៏ល្អឥតខ្ចោះនៃសមាសធាតុ rGO/nZVI អាចត្រូវបានពន្យល់ដោយឥទ្ធិពលរួមនៃ rGO និង nZVI ។
រូបភាព 10A, B បង្ហាញពីយន្តការសមហេតុផលសម្រាប់ការដកថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិច DC ដោយស្មុគស្មាញ rGO/nZVI និង nZVI ។ យោងតាមលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍លើឥទ្ធិពលនៃ pH លើប្រសិទ្ធភាពនៃការស្រូបយក DC ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃ pH ពី 3 ទៅ 7 ការស្រូបយក DC នៅលើសមាសធាតុ rGO / nZVI មិនត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិចទេព្រោះវាដើរតួជា zwitterion ។ ដូច្នេះការផ្លាស់ប្តូរតម្លៃ pH មិនប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការស្រូបយកទេ។ បនា្ទាប់មក យន្តការ adsorption អាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយអន្តរកម្មមិនមែនអេឡិចត្រូស្ទិច ដូចជាការភ្ជាប់អ៊ីដ្រូសែន ឥទ្ធិពល hydrophobic និងអន្តរកម្មជង់π-πរវាងសមាសធាតុ rGO/nZVI និង DC66 ។ វាត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់ថាយន្តការនៃសារធាតុ adsorbates ក្រអូបនៅលើផ្ទៃនៃ graphene ស្រទាប់ត្រូវបានពន្យល់ដោយ π-π អន្តរកម្មជង់ជាកម្លាំងជំរុញសំខាន់។ សមាសធាតុគឺជាសម្ភារៈស្រទាប់ស្រដៀងទៅនឹងក្រាហ្វិនជាមួយនឹងការស្រូបយកអតិបរមានៅ 233 nm ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរ π-π * ។ ដោយផ្អែកលើវត្តមាននៃចិញ្ចៀនក្រអូបចំនួនបួននៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលនៃ DC adsorbate យើងបានសន្មត់ថាមានយន្តការនៃអន្តរកម្ម π-π-ជង់រវាង DC ក្រអូប (π-អេឡិចត្រុងទទួលយក) និងតំបន់ដែលសំបូរទៅដោយπ-អេឡិចត្រុងនៅលើ ផ្ទៃ RGO ។ /nZVI សមាសធាតុ។ លើសពីនេះទៀតដូចដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 10B, ការសិក្សា FTIR ត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីសិក្សាពីអន្តរកម្មម៉ូលេគុលនៃសមាសធាតុ rGO/nZVI ជាមួយ DC ហើយវិសាលគម FTIR នៃសមាសធាតុ rGO/nZVI បន្ទាប់ពីការស្រូបយក DC ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 10B ។ 10 ខ. កំពូលថ្មីមួយត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅ 2111 cm-1 ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការរំញ័រក្របខ័ណ្ឌនៃចំណង C=C ដែលបង្ហាញពីវត្តមានរបស់ក្រុមមុខងារសរីរាង្គដែលត្រូវគ្នានៅលើផ្ទៃនៃ 67 rGO/nZVI ។ កំពូលផ្សេងទៀតផ្លាស់ប្តូរពី 1561 ទៅ 1548 cm-1 និងពី 1399 ទៅ 1360 cm-1 ដែលបញ្ជាក់ផងដែរថាអន្តរកម្មπ-πដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការស្រូបយក graphene និងការបំពុលសរីរាង្គ68,69។ បន្ទាប់ពីការស្រូបយក DC អាំងតង់ស៊ីតេនៃក្រុមដែលមានអុកស៊ីសែនមួយចំនួនដូចជា OH បានថយចុះដល់ 3270 សង់ទីម៉ែត្រ-1 ដែលបង្ហាញថាការភ្ជាប់អ៊ីដ្រូសែនគឺជាយន្តការមួយក្នុងចំណោមយន្តការស្រូបយក។ ដូច្នេះដោយផ្អែកលើលទ្ធផល ការស្រូបយក DC នៅលើសមាសធាតុ rGO/nZVI កើតឡើងជាចម្បងដោយសារតែអន្តរកម្មជង់π-π និងចំណង H ។
យន្តការសមហេតុផលនៃការស្រូបយកអង់ទីប៊ីយ៉ូទិក DC ដោយស្មុគស្មាញ rGO/nZVI និង nZVI (A) ។ វិសាលគមស្រូបយក FTIR នៃ DC នៅលើ rGO/nZVI និង nZVI (B) ។
អាំងតង់ស៊ីតេនៃក្រុមស្រូបយក nZVI នៅ 3244, 1615, 1546, និង 1011 សង់ទីម៉ែត្រ-1 បានកើនឡើងបន្ទាប់ពីការស្រូបយក DC នៅលើ nZVI (រូបភាព 10B) បើប្រៀបធៀបទៅនឹង nZVI ដែលគួរតែទាក់ទងទៅនឹងអន្តរកម្មជាមួយក្រុមមុខងារដែលអាចកើតមាននៃអាស៊ីត carboxylic ក្រុម O នៅក្នុង DC ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយភាគរយទាបនៃការបញ្ជូននេះនៅក្នុងក្រុមដែលបានសង្កេតទាំងអស់បង្ហាញថាមិនមានការផ្លាស់ប្តូរគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងប្រសិទ្ធភាពនៃការស្រូបយកសារធាតុ phytosynthetic adsorbent (nZVI) បើប្រៀបធៀបទៅនឹង nZVI មុនពេលដំណើរការ adsorption ។ យោងតាមការស្រាវជ្រាវការដកយកចេញ DC មួយចំនួនជាមួយ nZVI71 នៅពេលដែល nZVI ប្រតិកម្មជាមួយ H2O អេឡិចត្រុងត្រូវបានបញ្ចេញហើយបន្ទាប់មក H+ ត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតអ៊ីដ្រូសែនសកម្មដែលអាចកាត់បន្ថយបានខ្ពស់។ ទីបំផុត សមាសធាតុស៊ីអ៊ីតិកមួយចំនួនទទួលយកអេឡិចត្រុងពីអ៊ីដ្រូសែនសកម្ម ដែលបណ្តាលឱ្យ -C=N និង -C=C- ដែលត្រូវបានកំណត់គុណលក្ខណៈពីការបំបែកនៃចិញ្ចៀន benzene ។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ១៤-វិច្ឆិកា-២០២២