د شنه مصنوعي کم شوي ګرافین اکسایډ او نانو صفر اوسپنې کمپلیکسونو په واسطه له اوبو څخه د ډاکسی سایکلین انټي بیوټیکونو همغږي لرې کول

د Nature.com لیدلو لپاره مننه. د براوزر نسخه چې تاسو یې کاروئ محدود CSS ملاتړ لري. د غوره تجربې لپاره، موږ وړاندیز کوو چې تاسو یو تازه شوی براوزر وکاروئ (یا په انټرنیټ اکسپلورر کې د مطابقت حالت غیر فعال کړئ). په ورته وخت کې، د دوامداره ملاتړ ډاډ ترلاسه کولو لپاره، موږ به سایټ پرته له سټایلونو او جاواسکریپټ وړاندې کړو.
په دې کار کې، rGO/nZVI مرکبات د لومړي ځل لپاره د ساده او چاپیریال دوستانه طرزالعمل په کارولو سره د سوفورا ژیړ پاڼي استخراج د کمولو اجنټ او ثبات کونکي په توګه ترکیب شوي ترڅو د "شنه" کیمیا اصولو سره مطابقت ولري ، لکه لږ زیان لرونکي کیمیاوي ترکیب. ډیری وسیلې د مرکبونو بریالي ترکیب تصدیق کولو لپاره کارول شوي، لکه SEM، EDX، XPS، XRD، FTIR، او زیټا پوټینشن، کوم چې بریالي مرکب جوړونه په ګوته کوي. د ناول مرکباتو او خالص nZVI د لرې کولو ظرفیت د انټي بیوټیک ډاکسی سایکلین په مختلف پیل شوي غلظت کې د rGO او nZVI ترمینځ د همغږي اغیزې تحقیق کولو سره پرتله شوی. د 25mg L-1، 25°C او 0.05g د لیرې کولو شرایطو لاندې، د خالص nZVI د جذب کولو لیرې کولو کچه 90٪ وه، پداسې حال کې چې د rGO/nZVI مرکب لخوا د ډاکسی سایکلین د جذبولو لیرې کولو کچه 94.6٪ ته رسیدلې، دا تاییدوي چې nZVI او . د جذب پروسه د pseudo-دوهم ترتیب سره مطابقت لري او د فرینډلیچ ماډل سره په 25 ° C او pH 7 کې د 31.61 mg g-1 اعظمي جذب ظرفیت سره په ښه توافق کې دی. د DC د لرې کولو لپاره یو مناسب میکانیزم وړاندیز شوی. برسېره پردې، د rGO/nZVI مرکب بیا کارونې وړتیا د شپږ پرله پسې بیا تولید دورې وروسته 60٪ وه.
د اوبو کمښت او ککړتیا اوس د ټولو هیوادونو لپاره یو جدي ګواښ دی. په وروستیو کلونو کې، د اوبو ککړتیا، په ځانګړې توګه د انټي بیوټیک ککړتیا، د COVID-19 وبا په جریان کې د تولید او مصرف د زیاتوالي له امله زیاتوالی موندلی دی 1,2,3. له همدې امله، په فاضله اوبو کې د انټي بیوټیکونو له منځه وړلو لپاره د یوې اغیزمنې ټیکنالوژۍ پراختیا یو عاجل کار دی.
یو له مقاومتي نیمه مصنوعي انټي بیوټیکونو څخه چې د ټیټراسیکلین ګروپ څخه دی doxycycline (DC) 4,5 دی. راپور ورکړل شوی چې د ځمکې لاندې اوبو او سطحي اوبو کې د DC پاتې شونه نشي کولی میټابولیز شي، یوازې 20-50٪ میټابولیز کیږي او پاتې یې چاپیریال ته خوشې کیږي، چې د جدي چاپیریال او روغتیا ستونزو لامل کیږي.
په ټیټه کچه د DC سره مخ کیدل کولی شي آبي فوتوسنتیک مایکرو ارګانیزمونه ووژني ، د انټي مایکروبیل باکتریا خپریدو تهدیدوي ، او د انټي مایکروبیل مقاومت ډیروي ، نو دا ککړونکي باید د فاضله اوبو څخه لرې شي. په اوبو کې د DC طبیعي تخریب خورا ورو پروسه ده. فزیکو-کیمیاوي پروسې لکه فوتولیسز، بایوډیګریشن او جذب یوازې په ټیټ غلظت او خورا ټیټ نرخونو کې تخریب کیدی شي 7,8. په هرصورت، ترټولو اقتصادي، ساده، د چاپیریال سره دوستانه، د مینځلو لپاره اسانه او اغیزمنه طریقه جذب 9,10 ده.
نانو صفر ویلینټ اوسپنه (nZVI) یو خورا پیاوړی ماده ده چې کولی شي ډیری انټي بیوټیکونه له اوبو څخه لرې کړي ، پشمول د میټرو نیډازول ، ډیازپام ، سیپروفلوکسین ، کلورامفینیکول ، او ټټراسیکلین. دا وړتیا د حیرانتیا وړ ملکیتونو له امله ده چې nZVI لري، لکه لوړ غبرګون، د سطحې لوی ساحه، او ډیری بهرني پابند سایټونه 11. په هرصورت، nZVI د وین ډر ویلز ځواکونو او لوړ مقناطیسي ملکیتونو له امله په اوبو کې د راټولیدو خطر لري، کوم چې د اکساید پرتونو د جوړولو له امله د ککړتیا په لرې کولو کې د هغې اغیزمنتوب کموي چې د nZVI10,12 غبرګون مخنیوی کوي. د nZVI ذراتو راټولول د سرفیکټینټونو او پولیمرونو سره د دوی سطحې تعدیل کولو سره یا د نورو نانوومیټریالونو سره د مرکبونو په شکل کې په ترکیب کولو سره کم کیدی شي ، کوم چې په چاپیریال کې د دوی ثبات ښه کولو لپاره یو ګټور چلند ثابت شوی 13,14.
ګرافین یو دوه اړخیز کاربن نانومیټری دی چې د سپ 2 هایبرډ شوي کاربن اتومونو څخه جوړ دی چې د شاتو په جالی کې ترتیب شوی. دا د سطحې پراخه ساحه، د پام وړ میخانیکي ځواک، غوره الیکټریکالیټیک فعالیت، لوړ حرارتي چالکتیا، د ګړندي الکترون خوځښت، او په سطح کې د غیر عضوي نانو ذراتو مالتړ لپاره مناسب کیریر مواد لري. د فلزي نانو ذرات او ګرافین ترکیب کولی شي د هر موادو انفرادي ګټو څخه خورا ډیر وي او د دې غوره فزیکي او کیمیاوي ملکیتونو له امله د اوبو مؤثره درملنې15 لپاره د نانو ذرات غوره توزیع چمتو کوي.
د نبات استخراج د زیان رسونکي کیمیاوي کمولو اجنټانو لپاره غوره بدیل دی چې معمولا د کم شوي ګرافین اکسایډ (rGO) او nZVI په ترکیب کې کارول کیږي ځکه چې دا شتون لري، ارزانه، یو ګام، چاپیریال خوندي، او د کمولو اجنټانو په توګه کارول کیدی شي. لکه flavonoids او phenolic مرکبات هم د ثبات په توګه کار کوي. له همدې امله، د Atriplex halimus L. پاڼي استخراج په دې څیړنه کې د rGO/nZVI مرکبونو ترکیب لپاره د ترمیم او تړلو اجنټ په توګه کارول شوی. Atriplex halimus د Amaranthaceae د کورنۍ څخه یو د نایتروجن سره مینه لرونکی څو کلن بوټی دی چې پراخه جغرافیه لري16.
د شته ادبياتو له مخې، Atriplex halimus (A. halimus) په لومړي ځل د rGO/nZVI مرکباتو د جوړولو لپاره د اقتصادي او چاپیریال دوستانه ترکیب میتود په توګه کارول شوی و. په دې توګه، د دې کار موخه له څلورو برخو څخه جوړه ده: (1) د rGO/nZVI او والدینو nZVI مرکبات چې د A. halimus aquatic پاڼي استخراج کاروي، (2) د phytosynthesized مرکبونو ځانګړتیا د ډیری میتودونو په کارولو سره د دوی بریالي تولید تصدیق کول، (3) ) د مختلف عکس العمل پیرامیټرو لاندې د ډاکسی سایکلین انټي بیوټیکونو عضوي ککړتیاو جذب او لرې کولو کې د rGO او nZVI ترکیب اغیز مطالعه کړئ ، د جذب پروسې شرایط غوره کړئ ، (3) د پروسس دورې وروسته په مختلف دوامداره درملنې کې د مرکب موادو پلټنه وکړئ.
Doxycycline هایدروکلورایډ (DC, MM = 480.90، کیمیاوي فورمول C22H24N2O·HCl، 98٪)، د اوسپنې کلورایډ هیکساایډریټ (FeCl3.6H2O، 97٪)، د ګرافیت پوډر د Sigma-Aldrich، USA څخه اخیستل شوی. سوډیم هایدروکسایډ (NaOH، 97٪)، ایتانول (C2H5OH، 99.9٪) او هایدروکلوریک اسید (HCl، 37٪) له Merck، USA څخه اخیستل شوي. NaCl، KCl، CaCl2، MnCl2 او MgCl2 د تیانجین کومیو کیمیاوي ریجنټ شرکت څخه پیرودل شوي. ټول ریجنټونه د لوړ تحلیلي پاکوالي څخه دي. د ټولو آبی محلولونو د چمتو کولو لپاره دوه ګونی اوبه کارول کیدې.
د A. halimus نمایندګي نمونې د نیل ډیلټا او د مصر د مدیترانې ساحل په اوږدو کې د دوی له طبیعي استوګنځي څخه راټول شوي. د نبات مواد د تطبیق وړ ملي او نړیوالو لارښوونو سره سم راټول شوي 17. پروفیسور منال فوزي د Boulos18 له مخې د نباتاتو نمونې پیژندلي دي، او د الکساندریا پوهنتون د چاپیریال علومو څانګه د ساینسي موخو لپاره د مطالعې شوي نباتاتو ډولونو راټولولو ته اجازه ورکوي. د نمونې واؤچرونه د تانټا پوهنتون هربیریوم (TANE) کې ساتل کیږي، د واؤچر نمبر. 14 122–14 127، یو عامه بوټیوم چې زیرمه شوي موادو ته لاسرسی چمتو کوي. سربیره پردې ، د دوړو یا کثافاتو لرې کولو لپاره ، د نبات پاڼي په کوچنیو ټوټو وویشئ ، 3 ځله د نل او مینځل شوي اوبو سره ومینځئ ، او بیا په 50 درجو کې وچ کړئ. نبات ټوټه ټوټه شوی، 5 ګرامه ښه پوډر په 100 ملی لیترو اوبو کې ډوب شوی او د استخراج د ترلاسه کولو لپاره د 20 دقیقو لپاره په 70 درجو کې اچول شوی. د Bacillus nicotianae ترلاسه شوی استخراج د واټمن فلټر کاغذ له لارې فلټر شوی او د نورو کارولو لپاره په 4 درجو سانتي ګراد کې په پاکو او تعقیم ټیوبونو کې زیرمه شوی.
لکه څنګه چې په 1 شکل کې ښودل شوي، GO د ترمیم شوي Hummers میتود لخوا د ګرافیت پوډر څخه جوړ شوی. 10 ملی ګرامه GO پاؤډر د سونیکیشن لاندې د 30 دقیقو لپاره په 50 ملی لیتر ډیونیز شوي اوبو کې توزیع شوي ، او بیا 0.9 g FeCl3 او 2.9 g NaAc د 60 دقیقو لپاره مخلوط شوي. 20 ملی لیتره د ایټریپلیکس پاڼي استخراج په حل شوي محلول کې اضافه شوي او د 8 ساعتونو لپاره په 80 درجو کې پریښودل شوي. په پایله کې تور تعلیق فلټر شوی. چمتو شوي نانوکمپوزیتونه د ایتانول او بایډسټل اوبو سره مینځل شوي او بیا د 12 ساعتونو لپاره په 50 درجې سانتي مترو کې په تشناب کې وچ شوي.
د rGO/nZVI او nZVI کمپلیکسونو د شنه ترکیب سکیمیک او ډیجیټل عکسونه او د Atriplex هیلیمس استخراج په کارولو سره د ککړو اوبو څخه د DC انټي بیوټیکونو لرې کول.
په لنډه توګه، لکه څنګه چې په 1 شکل کې ښودل شوي، 10 ملی لیتر د اوسپنې کلورایډ محلول چې 0.05 M Fe3+ ion لري د 20 ملی لیتر د ترخې پاڼي استخراج محلول ته د 60 دقیقو لپاره د منځنۍ تودوخې او یخولو سره اضافه شوي، او بیا وروسته محلول په منځنۍ تودوخه کې سینټرفیوج شوی. 14,000 rpm (هرمل، 15,000 rpm) د 15 دقیقو لپاره تور ذرات ورکړي، کوم چې بیا 3 ځله د ایتانول او منحل اوبو سره مینځل شوي او بیا د شپې په 60 درجې سانتي ګراد کې په خلا کې وچ شوي.
د نبات ترکیب شوي rGO/nZVI او nZVI مرکبات د 200-800 nm سکین کولو حد کې د UV- لید وړ سپیکٹروسکوپي (T70/T80 لړۍ UV/Vis spectrophotometers, PG Instruments Ltd, UK) لخوا مشخص شوي. د rGO/nZVI او nZVI مرکبونو د توپوګرافي او اندازې توزیع تحلیل لپاره، د TEM سپیکٹروسکوپي (JOEL, JEM-2100F, جاپان، ګړندی ولتاژ 200 kV) کارول شوی و. د دې لپاره چې د فعال ګروپونو ارزونه وکړي چې د بیا رغونې او ثبات پروسې لپاره د نبات استخراج کې دخیل وي، د FT-IR سپیکٹروسکوپي ترسره شوې (د 4000-600 cm-1 په حد کې د JASCO سپیکٹرومیټر). برسېره پردې، د زیټا احتمالي شنونکي (Zetasizer Nano ZS Malvern) د ترکیب شوي نانوومیټریالونو سطح چارج مطالعه کولو لپاره کارول کیده. د پوډر شوي نانومیټریالونو د ایکس رے د توپیر اندازه کولو لپاره، د ایکس رې ډیفراکټومیټر (X'PERT PRO، هالنډ) کارول شوی و، چې په اوسني (40 mA) کې کار کوي، ولتاژ (45 kV) په 2θ کې له 20° څخه تر 80 پورې. ° او CuKa1 وړانګې (\(\lambda =\ ) 1.54056 Ao). د انرژي توزیع کونکي ایکس رې سپیکٹرومیټر (EDX) (موډل JEOL JSM-IT100) د عنصر جوړښت مطالعې لپاره مسؤل و کله چې په XPS کې د -10 څخه تر 1350 eV پورې د Al K-α مونوکرومیټ ایکس شعاع راټولول ، د ځای اندازه 400 μm K-ALPHA (Thermo Fisher Scientific, USA) د بشپړ سپیکٹرم د لیږد انرژي 200 eV او تنګ سپیکٹرم 50 eV دی. د پوډر نمونه د نمونې لرونکی باندې فشار راوړل کیږي، کوم چې په ویکیوم چیمبر کې کیښودل کیږي. د C 1 سپیکٹرم په 284.58 eV کې د پابند انرژی ټاکلو لپاره د حوالې په توګه کارول شوی.
د جذب تجربې ترسره شوي ترڅو د اوبو محلولونو څخه د ډاکسی سایکلین (DC) په لرې کولو کې د ترکیب شوي rGO/nZVI نانوکمپوزیټونو اغیزمنتوب ازموینه وکړي. د جذب تجربه په 25 ملی لیتر ایرلینمایر فلاسکس کې د 200 rpm په سرعت سره په اوربیټل شیکر (Stuart, Orbital Shaker/SSL1) کې په 298 K کې ترسره شوې. د DC سټاک محلول (1000 ppm) د بډیسټل شوي اوبو سره منحل کولو سره. د جذب موثریت باندې د rGO/nSVI دوز اغیز ارزولو لپاره، د مختلف وزنونو نانوکمپوزیټ (0.01-0.07 g) په 20 ملی لیتر DC محلول کې اضافه شوي. د کایناتیک او جذب کولو اسوترمونو مطالعې لپاره، 0.05 ګرامه جاذبه د CD په اوبو کې د لومړني غلظت سره ډوب شوي (25-100 mg L-1). د DC په لرې کولو کې د pH اغیز په pH (3-11) کې مطالعه شوی او د 50 mg L-1 لومړني غلظت په 25°C کې مطالعه شوی. د HCl یا NaOH محلول لږ مقدار اضافه کولو سره د سیسټم pH تنظیم کړئ (کریسن pH میټر ، pH میټر ، pH 25). برسېره پردې، د 25-55 ° C په حد کې د جذب تجربو باندې د عکس العمل د حرارت درجه وڅیړل شوه. د جذب په پروسه کې د ایونیک ځواک اغیز د DC په لومړني غلظت کې د 50 ملی ګرامه L-1 ، pH 3 او 7 ، 25 درجې C ، او د NaCl (0.01–4 mol L–1) مختلف غلظت اضافه کولو سره مطالعه شو. د جذب وړ دوز 0.05 g د غیر جذب شوي DC جذب د دوه ګوني بیم UV-Vis spectrophotometer (T70/T80 لړۍ, PG Instruments Ltd, UK) په کارولو سره اندازه شوی چې د 1.0 سانتي مترو په اوږدوالي کوارټز کیویټس سره د اعظمي طول اوږدوالی (λmax) د 270 او 350m په اندازې کې. د DC انټي بیوټیکونو د لرې کولو سلنه (R%؛ Eq. 1) او د DC، qt، Eq د جذب اندازه. 2 (mg/g) د لاندې معادلې په کارولو سره اندازه شوي.
چیرته چې %R د DC د لیرې کولو ظرفیت (%) دی، Co په 0 وخت کې د DC ابتدايي غلظت دی، او C په ترتیب سره د T په وخت کې د DC غلظت دی (mg L-1).
چیرې چې qe د جذب شوي DC د هر واحد په اندازه جذب شوي مقدار دی (mg-1)، Co او Ce په ترتیب سره په صفر وخت او توازن کې غلظت دي (mg l-1)، V د حل حجم دی (l) ، او m د جذب ډله ایز ریجنټ (g) دی.
د SEM انځورونه (انځر. 2A-C) د rGO/nZVI مرکب لامیلر مورفولوژي ښیي چې د کروي اوسپنې نانو ذرات په مساوي ډول د هغې په سطحه خپریږي، چې د rGO سطح ته د nZVI NPs بریالي ضمیمه ښیي. برسېره پر دې، د rGO په پاڼی کې یو څه داغونه شتون لري چې د A. halimus GO د بیا رغولو سره په ورته وخت کې د اکسیجن لرونکي ګروپونو لرې کول تاییدوي. دا لوی رینکونه د اوسپنې NPs د فعال بارولو لپاره د سایټونو په توګه عمل کوي. د nZVI انځورونو (انځور 2D-F) وښودله چې د کروي اوسپنې NPs خورا منحل شوي او راټول شوي ندي، کوم چې د نبات استخراج د بوټانيکي اجزاوو د پوښښ نوعیت له امله دی. د ذرې اندازه د 15-26 nm دننه توپیر لري. په هرصورت، ځینې سیمې د bulges او cavities جوړښت سره میسوپورس مورفولوژي لري، کوم چې کولی شي د nZVI لوړ اغیزمن جذب ظرفیت چمتو کړي، ځکه چې دوی کولی شي د nZVI په سطحه د DC مالیکولونو د مینځلو احتمال زیات کړي. کله چې د روزا دمشق استخراج د nZVI ترکیب لپاره کارول شوی و، ترلاسه شوي NPs غیر همجنسي وو، د voids او مختلف شکلونو سره، کوم چې د Cr(VI) جذب کې د دوی موثریت کم کړی او د عکس العمل وخت 23 زیات کړی. پایلې د بلوط او توت له پاڼو څخه ترکیب شوي nZVI سره مطابقت لري، کوم چې په عمده توګه کروی نانو ذرات دي چې د مختلف نانومیټر اندازې سره پرته له واضح راټولولو څخه دي.
د rGO/nZVI (AC)، nZVI (D, E) مرکباتو SEM انځورونه او د nZVI/rGO (G) او nZVI (H) مرکبونو EDX نمونې.
د نبات ترکیب شوي rGO/nZVI او nZVI مرکباتو عنصري جوړښت د EDX (انځور 2G, H) په کارولو سره مطالعه شوی. مطالعې ښیي چې nZVI د کاربن (38.29٪ په ډله کې)، اکسيجن (47.41٪ په ډله کې) او اوسپنه (11.84٪ په ډله کې) څخه جوړه شوې ده، مګر نور عناصر لکه فاسفورس 24 هم شتون لري، کوم چې د نباتاتو استخراج څخه ترلاسه کیدی شي. برسېره پر دې، د کاربن او اکسیجن لوړه سلنه د نبات د استخراج څخه د فایټو کیمیکلونو د شتون له امله د فرعي سطحې nZVI نمونو کې شتون لري. دا عناصر په rGO کې په مساوي ډول ویشل شوي مګر په مختلفو تناسبونو کې: C (39.16 wt %)، O (46.98 wt %) او Fe (10.99 wt %)، EDX rGO/nZVI د نورو عناصرو شتون هم ښیي لکه S، کوم چې د نبات استخراج سره تړاو لري، کارول کیږي. د A. halimus په کارولو سره په rGO/nZVI مرکب کې د اوسنۍ C:O تناسب او د اوسپنې مینځپانګه د یوکلیپټوس پاڼي استخراج کارولو په پرتله خورا ښه ده، ځکه چې دا د C (23.44 wt.%)، O (68.29 wt.٪) ترکیب ځانګړتیاوي. او Fe (8.27 wt.٪). wt %) 25. Natasha et al., 2022 د nZVI یو ورته عنصري جوړښت راپور ورکړ چې د بلوط او توت له پاڼو څخه ترکیب شوی او دا یې تایید کړه چې د پاولو په استخراج کې موجود پولیفینول ګروپونه او نور مالیکولونه د کمولو پروسې لپاره مسؤل دي.
د nZVI مورفولوژي په نباتاتو کې ترکیب شوې (انځور. S2A,B) کروی او یو څه غیر منظمه وه، د منځنۍ ذرې اندازه د 23.09 ± 3.54 nm سره، په هرصورت د زنځیر مجموعه د وین ډر والز ځواکونو او فیرومګنیتزم له امله لیدل شوي. دا په عمده توګه دانه او کروي ذرې شکل د SEM پایلو سره په ښه موافقت کې دی. ورته مشاهده د عبدالفتاح او نور لخوا وموندل شوه. په 2021 کې کله چې د کاسټر لوبیا پاڼي استخراج د nZVI11 په ترکیب کې کارول کیده. د Ruelas tuberosa پاڼي استخراج NPs چې په nZVI کې د کمولو ایجنټ په توګه کارول کیږي هم یو کروی شکل لري چې قطر یې له 20 څخه تر 40 nm26 پورې وي.
هایبرډ rGO/nZVI جامع TEM عکسونه (انځور. S2C-D) وښودله چې rGO یو بیسال الوتکه ده چې د حاشيو فولډونو او داغونو سره د nZVI NPs لپاره ډیری بار وړلو سایټونه چمتو کوي؛ دا لامیلر مورفولوژي هم د rGO بریالي جوړیدل تاییدوي. برسېره پردې، nZVI NPs د 5.32 څخه تر 27 nm پورې د ذرې اندازه سره کروی شکل لري او د rGO په طبقه کې د نږدې یونیفورم خپریدو سره ځای پرځای شوي. د Eucalyptus پاڼي استخراج د Fe NPs/rGO ترکیب کولو لپاره کارول کیده؛ د TEM پایلو دا هم تایید کړه چې د rGO په طبقه کې داغونه د خالص Fe NPs په پرتله د Fe NPs خپریدو ته وده ورکوي او د مرکب عکس العمل زیات کړي. ورته پایلې د Bagheri et al لخوا ترلاسه شوي. 28 کله چې مرکب د الټراسونیک تخنیکونو په کارولو سره جوړ شوی و چې د اوسط اوسپنې نانو پارټیکل اندازې نږدې 17.70 nm سره.
د A. halimus، nZVI، GO، rGO، او rGO/nZVI مرکباتو FTIR سپیکٹرا په انځور کې ښودل شوي. 3A. د A. halimus په پاڼو کې د سطحي فعال ګروپونو شتون په 3336 cm-1 کې ښکاري چې د پولیفینول سره مطابقت لري، او 1244 cm-1 چې د پروټین لخوا تولید شوي کاربونیل ګروپونو سره مطابقت لري. نورې ډلې لکه الکان په 2918 cm-1 کې، alkenes په 1647 cm-1 کې او CO-O-CO په 1030 cm-1 کې غزول هم لیدل شوي، د نبات د اجزاوو شتون وړاندیز کوي چې د سیل کولو اجنټانو په توګه عمل کوي او د بیا رغونې مسولیت لري. له Fe2+ څخه Fe0 ته او GO29 ته GO. په عموم کې، د nZVI سپیکٹرا د جذب لوړوالی د ترخو شکرو په څیر ښیي، مګر د یو څه بدلون سره. یو شدید بانډ په 3244 cm-1 کې څرګندیږي چې د OH پراخه کولو کمپنونو (فینولز) سره تړاو لري ، په 1615 کې لوړوالی د C=C سره مطابقت لري ، او په 1546 او 1011 cm-1 کې بانډونه د C=O (پولیفینول او فلاوونایډز) د غځولو له امله رامینځته کیږي. , CN - د اروماتیک amines او aliphatic amines ګروپونه هم په ترتیب سره په 1310 cm-1 او 1190 cm-1 کې لیدل شوي. د GO د FTIR سپیکٹرم د ډیری لوړ شدت اکسیجن لرونکي ګروپونو شتون ښیي، پشمول د الکوکسی (CO) پراخیدونکی بانډ په 1041 cm-1 کې، د epoxy (CO) پراخیدونکی بانډ په 1291 cm-1 کې، C=O اوږدوالی. په 1619 cm-1 کې د C=C پراخیدونکي کمپنونو یو بانډ، په 1708 cm-1 کې یو بانډ او په 3384 cm-1 کې د OH ګروپ پراخیدونکي کمپنونو یوه ډله ښکاره شوه، کوم چې د Hummers د پرمختللي میتود لخوا تایید شوی، کوم چې په بریالیتوب سره اکسیډیز کوي. د ګرافیت پروسه. کله چې د GO سپیکٹرا سره rGO او rGO/nZVI مرکبات پرتله کړئ، د ځینو اکسیجن لرونکي ګروپونو شدت، لکه OH په 3270 cm-1 کې، د پام وړ کم شوی، پداسې حال کې چې نور، لکه C=O په 1729 cm-1 کې، په بشپړه توګه. کم شوی ورک شوی، د A. halimus استخراج په واسطه په GO کې د اکسیجن لرونکي فعال ګروپونو بریالي لرې کول په ګوته کوي. په C=C تشنج کې د rGO نوې تیزې ځانګړتیاوې د 1560 او 1405 cm-1 په شاوخوا کې لیدل کیږي، کوم چې د GO څخه rGO ته د GO کمښت تاییدوي. د 1043 څخه تر 1015 cm-1 او د 982 څخه تر 918 cm-1 پورې توپیرونه لیدل شوي، ممکن د نبات د موادو د شاملولو له امله 31,32. Weng et al., 2018 په GO کې د اکسیجن شوي فعال ګروپونو د پام وړ کمښت هم لیدلی، چې د بایوریډکشن په واسطه د rGO بریالۍ جوړښت تاییدوي، ځکه چې د eucalyptus پاڼي استخراج، چې د کم شوي اوسپنې ګرافین اکسایډ مرکبونو ترکیب کولو لپاره کارول شوي، د نبات د FTIR مرکب سپیکٹرا نږدې ښودل شوي. فعالې ډلې. ۳۳ .
الف. د FTIR طیف د ګیلیم، nZVI، rGO، GO، جامع rGO/nZVI (A). Roentgenogrammy rGO، GO، nZVI او rGO/nZVI (B) ترکیب کوي.
د rGO/nZVI او nZVI مرکباتو جوړښت په لویه کچه د ایکس رے د انعطاف نمونو لخوا تایید شوی (3B انځور). د لوړ شدت Fe0 لوړوالی په 2Ɵ 44.5° کې لیدل شوی، د شاخص (110) (JCPDS شمیره 06-0696)11 سره مطابقت لري. د (311) الوتکې په 35.1° کې بله څوکه د میګنیټیټ Fe3O4 ته منسوب شوې، 63.2° کیدای شي د (440) الوتکې د ملر شاخص سره د ϒ-FeOOH (JCPDS شمیره 17-0536) 34 شتون له امله تړاو ولري. د GO X-ray نمونه په 2Ɵ 10.3 ° کې یو تیز لوړوالی او بل 21.1 ° کې ښیي، چې د ګرافیت بشپړ اخراج په ګوته کوي او د GO35 په سطحه د اکسیجن لرونکي ګروپونو شتون روښانه کوي. د rGO او rGO/nZVI جامع نمونو د GO د ځانګړتیاوو ورکیدل او د rGO او rGO/nZVI مرکبونو لپاره په ترتیب سره د GO د 22.17 او 24.7° پراخو rGO چوټو جوړیدل ثبت کړل، کوم چې د نبات په واسطه د GO بریالي استخراج تایید کړ. په هرصورت، د rGO/nZVI په ترکیب کې، د Fe0 (110) او bcc Fe0 (200) د جالی الوتکې سره تړلې اضافي چوټي په ترتیب سره په 44.9\(^\circ\) او 65.22\(^\circ\) کې لیدل شوي. .
د زیټا پوټینشن د یوې ذرې په سطحه د ایونیک پرت پورې تړلی او د اوبو محلول ترمینځ ظرفیت دی چې د موادو الیکټروسټیک ملکیتونه ټاکي او د هغې ثبات اندازه کوي 37. د نبات ترکیب شوي nZVI، GO، او rGO/nZVI مرکبونو Zeta احتمالي تحلیل د دوی په سطح کې په ترتیب سره د -20.8، -22، او -27.4 mV منفي چارجونو شتون له امله ثبات ښودلی، لکه څنګه چې په شکل S1A- کې ښودل شوي. ج. . دا ډول پایلې د ډیری راپورونو سره مطابقت لري چې یادونه کوي هغه حلونه چې د زیټا احتمالي ارزښت لرونکي ذرات لري چې له -25 mV څخه کم وي په عمومي ډول د دې ذراتو ترمینځ د الیکټروسټاټیک تکرار له امله د لوړې درجې ثبات ښیې. د rGO او nZVI ترکیب کمپوزیټ ته اجازه ورکوي چې ډیر منفي چارجونه ترلاسه کړي او پدې توګه یوازې د GO یا nZVI څخه لوړ ثبات لري. له همدې امله، د الکتروسټټیک تکرار پدیده به د مستحکم rGO/nZVI39 مرکبونو رامینځته کیدو لامل شي. د GO منفي سطحه دا اجازه ورکوي چې په مساوي ډول په اوبو کې پرته له راټولیدو پرته توزیع شي، کوم چې د nZVI سره د تعامل لپاره مناسب شرایط رامینځته کوي. منفي چارج ممکن د خټکي خټکي په استخراج کې د مختلف فعال ګروپونو شتون سره تړاو ولري، کوم چې د GO او اوسپنې مخکینیو او د نبات استخراج په ترتیب سره د rGO او nZVI، او rGO/nZVI کمپلیکس تر مینځ تعامل هم تاییدوي. دا نبات مرکبات هم کولی شي د کیپینګ اجنټانو په توګه عمل وکړي، ځکه چې دوی د نانو ذراتو د راټولیدو مخه نیسي او په دې توګه د دوی ثبات زیاتوي.
د nZVI او rGO/nZVI مرکباتو عنصري جوړښت او والینس حالتونه د XPS لخوا ټاکل شوي (انځور 4). د XPS ټولیز مطالعې ښودلې چې د rGO/nZVI مرکب په عمده توګه د C, O، او Fe عناصرو څخه جوړ شوی دی، د EDS نقشه کولو سره مطابقت لري (انځور 4F-H). د C1s سپیکٹرم په 284.59 eV، 286.21 eV او 288.21 eV کې درې څوکې لري چې په ترتیب سره د CC، CO او C=O استازیتوب کوي. د O1s سپیکٹرم په دریو چوټیو ویشل شوی و، په شمول د 531.17 eV، 532.97 eV، او 535.45 eV، چې په ترتیب سره O=CO، CO، او NO ګروپونو ته ټاکل شوي. په هرصورت، په 710.43، 714.57 او 724.79 eV کې لوړوالی په ترتیب سره Fe 2p3/2، Fe+3 او Fe p1/2 ته اشاره کوي. د nZVI (انځور 4C-E) د XPS سپیکٹرا د C، O، او Fe عناصرو لپاره لوړوالی ښودلی. په 284.77، 286.25، او 287.62 eV کې لوړوالی د اوسپنې - کاربن الیاژ شتون تاییدوي، ځکه چې دوی په ترتیب سره CC، C-OH، او CO ته اشاره کوي. د O1s سپیکٹرم د دریو چوټو C–O/اوسپنې کاربونیټ (531.19 eV)، هایدروکسیل رادیکال (532.4 eV) او O–C=O (533.47 eV) سره مطابقت لري. په 719.6 کې لوړوالی Fe0 ته منسوب شوی، پداسې حال کې چې FeOOH په 717.3 او 723.7 eV کې لوړوالی ښیي، سربیره پردې، په 725.8 eV کې لوړوالی د Fe2O342.43 شتون په ګوته کوي.
د nZVI او rGO/nZVI مرکباتو XPS مطالعې په ترتیب سره (A، B). د nZVI C1s (C)، Fe2p (D)، او O1s (E) او rGO/nZVI C1s (F)، Fe2p (G)، O1s (H) مرکب بشپړ سپیکٹرا.
د N2 adsorption/desorption isotherm (Fig. 5A, B) ښیي چې nZVI او rGO/nZVI مرکبات د II ډول پورې اړه لري. برسېره پردې، د nZVI د سطحې ځانګړې ساحه (SBET) د rGO سره د ړندو کولو وروسته له 47.4549 څخه 152.52 m2/g ته لوړه شوه. دا پایله د rGO ړانده کولو وروسته د nZVI مقناطیسي ملکیتونو کمیدو لخوا توضیح کیدی شي ، پدې توګه د ذراتو راټولول کموي او د مرکبونو سطحې ساحه زیاتوي. برسېره پردې، لکه څنګه چې په 5C کې ښودل شوي، د rGO/nZVI مرکب د سوراخ حجم (8.94 nm) د اصلي nZVI (2.873 nm) څخه لوړ دی. دا پایله د المونیم او ال سره موافق ده. ۴۵ .
د rGO/nZVI مرکباتو او اصلي nZVI تر مینځ د DC لرې کولو لپاره د جذب ظرفیت ارزولو لپاره د لومړني غلظت زیاتوالي پورې اړه لري ، په مختلف لومړني غلظت کې DC ته د هر جذب کونکي (0.05 g) دوامداره دوز اضافه کولو سره پرتله کول ترسره شوي. د حل لارې څېړل [۲۵] . -100 mg l–1] په 25 درجې سانتي ګراد کې. پایلو ښودلې چې د rGO/nZVI مرکب د لرې کولو موثریت (94.6٪) د اصلي nZVI (90٪) څخه په ټیټ غلظت (25 mg L-1) کې لوړ و. په هرصورت، کله چې د پیل غلظت 100 mg L-1 ته لوړ شو، د rGO/nZVI او والدینو nZVI د لرې کولو موثریت په ترتیب سره 70٪ او 65٪ ته راټیټ شو (شکل 6A)، کوم چې ممکن د لږ فعال سایټونو او تخریب له امله وي. nZVI ذرات. برعکس، rGO/nZVI د DC لیرې کولو لوړه موثریت ښودلی، کوم چې کیدای شي د rGO او nZVI ترمنځ د همغږۍ اغیزې له امله وي، په کوم کې چې د جذب لپاره ثابت فعال سایټونه شتون لري خورا لوړ دي، او د rGO/nZVI په حالت کې، نور. DC د nZVI په پرتله جذب کیدی شي. برسېره پردې، په انځر کې. 6B ښیي چې د rGO/nZVI او nZVI مرکباتو د جذب ظرفیت په ترتیب سره له 9.4 mg/g څخه 30 mg/g او 9 mg/g ته لوړ شوی، په ابتدايي غلظت کې له 25-100 mg/L څخه زیاتوالي سره. -1.1 تر 28.73 mg g-1. له همدې امله، د DC د لرې کولو کچه په منفي توګه د لومړني DC غلظت سره تړاو درلود، کوم چې په محلول کې د DC د جذب او لرې کولو لپاره د هر جذب کونکي لخوا د ملاتړ محدود شمیر غبرګون مرکزونو له امله و. په دې توګه، د دې پایلو څخه دې پایلې ته رسیدلی شي چې د rGO/nZVI مرکبات د جذب او کمولو لوړ موثریت لري، او د rGO/nZVI په ترکیب کې rGO دواړه د جذبونکي او کیریر موادو په توګه کارول کیدی شي.
د rGO/nZVI او nZVI مرکب لپاره د لرې کولو موثریت او DC جذب ظرفیت (A, B) [Co = 25 mg l-1–100 mg l-1, T = 25 °C, دوز = 0.05 g], pH. په rGO/nZVI مرکباتو (C) کې د جذب ظرفیت او DC لیرې کولو موثریت [Co = 50 mg L–1, pH = 3–11, T = 25°C, dose = 0.05 g].
د حل pH د جذب پروسې په مطالعې کې یو مهم فاکتور دی ، ځکه چې دا د جاذبې د ionization ، تخصیص او ionization درجې اغیزه کوي. تجربه په 25 ° C کې د دوامداره جذبونکي دوز (0.05 g) او د pH حد (3-11) کې د 50 mg L-1 لومړني غلظت سره ترسره شوې. د ادبیاتو بیاکتنې له مخې 46، DC یو امفیفیلیک مالیکول دی چې په مختلفو پی ایچ کچه ​​کې د څو ionizable فعال ګروپونو (فینول، امینو ګروپونو، الکولو) سره. د پایلې په توګه، د DC مختلف دندې او د rGO/nZVI مرکب په سطحه اړوند جوړښتونه کیدای شي په الکتروسټاټیک ډول تعامل وکړي او کیدای شي د cations، zwitterions او anions په توګه شتون ولري، د DC مالیکول د cationic (DCH3+) په pH <3.3 کې شتون لري. zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 او anionic (DCH− یا DC2−) په PH 7.7 کې. د پایلې په توګه، د DC مختلف دندې او د rGO/nZVI مرکب په سطحه اړوند جوړښتونه کیدای شي په الکتروسټاټیک ډول تعامل وکړي او کیدای شي د cations، zwitterions او anions په توګه شتون ولري، د DC مالیکول د cationic (DCH3+) په pH <3.3 کې شتون لري. zwitterionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 او anionic (DCH- یا DC2-) په PH 7.7 کې. В результате различные функции ДК и связанных с ними структур на поверхности композита rGO/nZVI могут взаивчмотегостьмода могут ут существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, молекула ДК существует в виде катиона (DCH3+) при, <3-рНтернет ионный (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 и анионный (DCH- یا DC2-) د pH 7,7. د پایلې په توګه، د DC مختلف فعالیتونه او د rGO/nZVI مرکب په سطحه اړوند جوړښتونه کولی شي په الکتروسټاټیک ډول تعامل وکړي او کیدای شي د کیشنونو، zwitterions او anions په بڼه شتون ولري؛ د DC مالیکول په pH <3.3 کې د cation (DCH3+) په توګه شتون لري. ionic (DCH20) 3.3 < pH < 7.7 او anionic (DCH- یا DC2-) په pH 7.7 کې.因此，DC 的各种功能和rGO/nZVI 、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+) کې形式存在，两性离子(DCH20) 3.3 <pH <7.7 和阴离子(DCH- 或DC2-) په PH 7.7 کې.因此 ， dc 的 种 功能 和 和 和 和 和 复合 材料 表面 的 相关 结构 可能 会 发生 静电 相互 ， 并 可能 以 阳离子 两 性 和 阴离子 形式 ， ， dc 分子 在 pH <3.3 时 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-) په PH 7.7 کې. Следовательно, различные функции ДК и родственных им структур на поверхности композита rGO/nZVI могут вступатевстевистеватки вступать вступатель я и существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, а молекулы ДК являются катионными (ДЦГ3+) при , 33N. له همدې امله، د DC مختلف دندې او د rGO/nZVI مرکب په سطحه اړوند جوړښتونه کولی شي الکتروسټټیک تعاملاتو ته ننوځي او د cations، zwitterions او anions په بڼه شتون ولري، پداسې حال کې چې DC مالیکولونه په pH <3.3 کې cationic (DCH3+) دي. د цвиттер-иона (DCH20) په برخه کې د 3,3 < pH < 7,7 и аниона (DCH- или DC2-) د pH 7,7 په برخه کې. دا د zwitterion (DCH20) په 3.3 <pH <7.7 کې او د anion (DCH- یا DC2-) په pH 7.7 کې شتون لري.د 3 څخه تر 7 پورې د pH په زیاتوالي سره، د جذب ظرفیت او د DC لیرې کولو موثریت له 11.2 mg/g (56%) څخه 17 mg/g (85%) (انځور 6C) ته لوړ شو. په هرصورت، لکه څنګه چې pH 9 او 11 ته لوړ شو، د جذب ظرفیت او د لیرې کولو وړتیا یو څه کمه شوه، په ترتیب سره له 10.6 mg/g (53%) څخه 6 mg/g (30%) ته. د 3 څخه تر 7 پورې د pH په زیاتوالي سره، DCs په عمده توګه د zwitterions په شکل کې شتون درلود، کوم چې دوی تقریبا غیر الکتروستاتیکي جذب شوي یا د rGO/nZVI مرکبونو سره، په عمده توګه د الکترو سټیټیک تعامل په واسطه بیرته راګرځیدلي. لکه څنګه چې pH د 8.2 څخه پورته لوړ شو، د جذب سطحه په منفي ډول چارج شوې، په دې توګه د جذب ظرفیت کم شوی او د منفي چارج شوي ډاکسی سایکلین او د جذب سطحې تر منځ د الکتروسټټیک تکرار له امله کم شوی. دا رجحان وړاندیز کوي چې په rGO/nZVI مرکباتو کې د DC جذب خورا لوړ pH پورې اړه لري، او پایلې دا هم په ګوته کوي چې rGO/nZVI مرکبات د تیزابي او غیر جانبدار شرایطو لاندې د جذبونکي په توګه مناسب دي.
د DC د اوبو محلول جذب باندې د تودوخې اغیزې په (25-55 ° C) کې ترسره شوې. شکل 7A په rGO/nZVI کې د DC انټي بیوټیکونو لرې کولو موثریت باندې د تودوخې د زیاتوالي اغیز ښیې ، دا روښانه ده چې د لرې کولو ظرفیت او جذب ظرفیت له 83.44% او 13.9 mg/g څخه 47% او 7.83 mg/g ته لوړ شوی. په ترتیب سره. دا د پام وړ کمښت ممکن د DC آیونونو د حرارتي انرژي د زیاتوالي له امله وي، کوم چې د desorption47 لامل کیږي.
په rGO/nZVI مرکباتو (A) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, Dose = 0.05 g]، د CD Effect د لیرې کولو موثریت او لیرې کولو موثریت باندې د تودوخې اغیزې د لرې کولو وړتیا او جذب ظرفیت په rGO/nSVI مرکب (B) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, T = 25°C] (C, D) [Co = 25–100 mg L–1، pH = 7، T = 25 °C، دوز = 0.05 g].
د 0.01 g څخه 0.07 g ته د 0.07 g څخه تر 0.07 g پورې د مرکب جذب جذبونکي rGO/nZVI د دوز زیاتولو اغیز د لرې کولو موثریت او جذب ظرفیت په انځور کې ښودل شوی. 7B. د جاذبې په دوز کې زیاتوالی د جذب ظرفیت له 33.43 mg/g څخه 6.74 mg/g ته راټیټوي. په هرصورت، د 0.01 g څخه 0.07 g ته د جذبونکي دوز زیاتوالي سره، د لیرې کولو موثریت له 66.8٪ څخه 96٪ ته لوړیږي، کوم چې په وینا، د نانوکومپوزیټ سطح کې د فعالو مرکزونو شمیر زیاتوالي سره تړاو لري.
د جذب ظرفیت او لیرې کولو موثریت باندې د لومړني غلظت اغیز [25-100 mg L-1, 25°C, pH 7, دوز 0.05 g] مطالعه شوی. کله چې ابتدايي غلظت له 25 mg L-1 څخه 100 mg L-1 ته لوړ شو، د rGO/nZVI مرکب د لرې کولو سلنه له 94.6٪ څخه 65٪ (7C) ته راټیټه شوه، شاید د مطلوب فعال د نشتوالي له امله وي. سایټونه. . د DC49 لوی غلظت جذبوي. له بلې خوا، لکه څنګه چې ابتدايي غلظت زیات شو، د جذب ظرفیت هم د 9.4 mg/g څخه 30 mg/g ته لوړ شو تر هغه چې توازن ته ورسیږي (7D انځور). دا ناگزیر عکس العمل د موټر چلولو ځواک د زیاتوالي له امله دی چې د لومړني DC غلظت سره د DC آئن ډله ایز لیږد مقاومت څخه ډیر وي ترڅو د rGO/nZVI مرکب سطح 50 ته ورسیږي.
د تماس وخت او متحرک مطالعات موخه د جذب د انډول وخت درک کول دي. لومړی، د تماس د وخت په لومړیو 40 دقیقو کې د جذب شوي DC اندازه د ټول وخت (100 دقیقو) په اوږدو کې د جذب شوي ټول مقدار نیمایي وه. پداسې حال کې چې د DC مالیکولونه په محلول کې سره ټکر کوي چې دوی په چټکۍ سره د rGO/nZVI مرکب سطح ته مهاجرت کوي چې پایله یې د پام وړ جذب کیږي. د 40 دقیقو وروسته، د DC جذب په تدریجي او ورو ورو وده کوي تر هغه چې د 60 دقیقو وروسته توازن ته ورسیږي (7D انځور). څرنګه چې مناسب مقدار په لومړیو 40 دقیقو کې جذب کیږي، نو د DC مالیکولونو سره به لږ ټکر وي او د غیر جذب شوي مالیکولونو لپاره به لږ فعال سایټونه شتون ولري. له همدې امله، د جذب کچه کیدای شي کم شي 51.
د جذب کایناتیک د ښه پوهیدو لپاره، د pseudo first order (Fig. 8A)، pseudo دویم ترتیب (8B)، او ایلوویچ (8C) کاینټیک ماډلونه کارول شوي. د کاینټیک مطالعاتو (جدول S1) څخه ترلاسه شوي پیرامیټرو څخه ، دا روښانه کیږي چې د سیډوسیکنډ ماډل د جذب کایناتیک تشریح کولو لپاره غوره ماډل دی ، چیرې چې د R2 ارزښت د نورو دوه ماډلونو په پرتله لوړ ټاکل شوی. د محاسبې شوي جذب ظرفیتونو (qe، cal) ترمنځ هم ورته والی شتون لري. د pseudo-دوهم ترتیب او تجربوي ارزښتونه (qe، exp.) نور شواهد دي چې د pseudo-دوهم ترتیب د نورو ماډلونو په پرتله غوره ماډل دی. لکه څنګه چې په جدول 1 کې ښودل شوي، د α (ابتدايي جذب کچه) او β (د جذب دوامداره) ارزښتونه تاییدوي چې د جذب کچه د جذب نرخ څخه لوړه ده، دا په ګوته کوي چې DC په rGO/nZVI52 مرکب کې په اغیزمنه توګه جذب کوي. .
د pseudo-دوهم حکم (A)، pseudo-first order (B) او Elovich (C) د خطي جذب کاینټیک پلاټ [Co = 25–100 mg l–1, pH = 7, T = 25 °C، دوز = 0.05 g ].
د جاذبې اسوترمونو مطالعات د جاذبې د جذب ظرفیت په ټاکلو کې مرسته کوي (RGO/nRVI مرکب) په مختلف adsorbate غلظت (DC) او د سیسټم تودوخې. د اعظمي جذب ظرفیت د Langmuir isotherm په کارولو سره محاسبه شوی ، کوم چې دا په ګوته کوي چې جذب یو شان و او د جذب په سطح کې د adsorbate monolayer رامینځته کول شامل دي پرته له دې چې د دوی ترمینځ تعامل 53. دوه نور په پراخه کچه کارول شوي isotherm ماډلونه د Freundlich او Temkin ماډلونه دي. که څه هم د Freundlich ماډل د جذب ظرفیت محاسبه کولو لپاره نه کارول کیږي، دا د متفاوت جذب پروسې په پوهیدو کې مرسته کوي او دا چې په جذب کې خالي ځایونه مختلف انرژي لري، پداسې حال کې چې د تیمکین ماډل د جذب 54 فزیکي او کیمیاوي ملکیتونو په پوهیدو کې مرسته کوي.
د 9A-C شکلونه په ترتیب سره د لانګمویر، فرینډلیچ او تیمکین ماډلونو کرښه ښیي. د R2 ارزښتونه د Freundlich (Fig. 9A) او Langmuir (9B) لاین پلاټونو څخه محاسبه شوي او په 2 جدول کې وړاندې شوي ښیي چې په rGO/nZVI مرکب کې د DC جذب د Freundlich (0.996) او Langmuir (0.988) isother تعقیبوي. ماډلونه او ټیمکین (0.985). د جذب اعظمي ظرفیت (qmax)، د Langmuir isotherm ماډل په کارولو سره محاسبه شوی، 31.61 mg g-1 و. برسېره پردې، د ابعاد پرته جلا کولو فکتور (RL) محاسبه شوي ارزښت د 0 او 1 (0.097) ترمنځ دی، د مناسب جذب پروسې په ګوته کوي. که نه نو، محاسبه شوی Freundlich ثابت (n = 2.756) د دې جذب پروسې لپاره غوره توب په ګوته کوي. د Temkin isotherm (Fig. 9C) د خطي ماډل له مخې، په rGO/nZVI مرکب کې د DC جذب د فزیکي جذب پروسه ده، ځکه چې b ˂ 82 kJ mol-1 (0.408)55 دی. که څه هم فزیکي جذب معمولا د ضعیف وین ډر والز ځواکونو لخوا منځګړیتوب کیږي، په rGO/nZVI مرکباتو کې مستقیم اوسني جذب د کم جذب انرژی ته اړتیا لري [56, 57].
Freundlich (A)، Langmuir (B)، او Temkin (C) لینیر adsorption isotherms [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C، dose = 0.05 g]. د rGO/nZVI مرکباتو (D) لخوا د DC جذب لپاره د وینټ هوف مساوات پلاټ [Co = 25–100 mg l-1, pH = 7, T = 25–55 °C او دوز = 0.05 g].
د rGO/nZVI مرکباتو څخه د DC لیرې کولو په اړه د عکس العمل د تودوخې بدلون اغیز ارزولو لپاره، ترموډینامیک پیرامیټونه لکه د انټروپي بدلون (ΔS)، د انتالپي بدلون (ΔH)، او د وړیا انرژي بدلون (ΔG) د مساواتو څخه محاسبه شوي. 3 او 458.
چیرته چې \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) - د تودوډینامیک انډول ثابت، Ce او CAe - په حل کې rGO، په ترتیب سره /nZVI DC غلظت په سطحي توازن کې. R او RT په ترتیب سره د ګاز ثابت او جذب حرارت دی. د 1/T په مقابل کې پلیټ کول یو مستقیم کرښه (انځور 9D) ورکوي چې له هغې څخه ∆S او ∆H ټاکل کیدی شي.
د منفي ΔH ارزښت ښیي چې پروسه خارجي ده. له بلې خوا، د ΔH ارزښت د فزیکي جذب پروسې کې دی. په 3 جدول کې د ΔG منفي ارزښتونه ښیي چې جذب ممکن او ناڅاپي دی. د ΔS منفي ارزښتونه د مایع انٹرفیس (جدول 3) کې د جذبونکي مالیکولونو لوړ ترتیب په ګوته کوي.
جدول 4 د rGO/nZVI مرکب پرتله کوي د نورو adsorbents سره چې په تیرو مطالعاتو کې راپور شوي. دا څرګنده ده چې د VGO/nCVI مرکب د لوړ جذب ظرفیت لري او ممکن د اوبو څخه د DC انټي بیوټیکونو لرې کولو لپاره امید لرونکي مواد وي. برسېره پردې، د rGO/nZVI مرکبونو جذب یو چټک بهیر دی چې د 60 دقیقو د انډول کولو وخت سره. د rGO/nZVI مرکبونو عالي جذب ملکیتونه د rGO او nZVI ترکیب اغیزې لخوا توضیح کیدی شي.
شکل 10A، B د DC انټي بیوټیکونو د لرې کولو منطقي میکانیزم د rGO/nZVI او nZVI کمپلیکسونو لخوا روښانه کوي. د DC جذب موثریت باندې د pH اغیزې په اړه د تجربو پایلو له مخې ، د 3 څخه تر 7 پورې pH کې زیاتوالی سره ، په rGO/nZVI مرکب کې د DC جذب د الیکټروسټاټیک تعاملاتو لخوا کنټرول شوی نه و ، ځکه چې دا د zwitterion په توګه عمل کوي؛ نو ځکه، د pH ارزښت کې بدلون د جذب پروسې اغیزه نه کوي. وروسته، د جذب میکانیزم د غیر الکتروسټیک تعاملاتو لخوا کنټرول کیدی شي لکه د هایدروجن بانډنګ، هایدروفوبیک اغیزې، او د rGO/nZVI مرکب او DC66 ترمنځ د π-π سټیکینګ تعامل. دا ښه معلومه ده چې د پرت لرونکي ګرافین په سطحو کې د اروماتیک جذب میکانیزم د اصلي محرک ځواک په توګه د π–π د سټکینګ تعاملاتو لخوا تشریح شوی. مرکب د ګرافین په څیر یو پرت لرونکی مواد دی چې د π-π* لیږد له امله په 233 nm کې اعظمي جذب سره. د DC adsorbate په مالیکولر جوړښت کې د څلورو اروماتیک حلقو شتون پراساس، موږ داسې انګیرله چې د اروماتیک DC (π-الیکترون قبول کونکي) او د π-الیکټرونونو بډایه سیمې ترمنځ د π-π- stacking تعامل میکانیزم شتون لري. د RGO سطحه. /nZVI مرکبات. سربیره پردې، لکه څنګه چې په انځور کې ښودل شوي. 10B، د FTIR مطالعات د DC سره د rGO/nZVI مرکباتو مالیکول تعامل مطالعه کولو لپاره ترسره شوي، او د DC جذب وروسته د rGO/nZVI مرکباتو FTIR سپیکٹرا په 10B شکل کې ښودل شوي. 10 ب. په 2111 cm-1 کې یوه نوې چوکۍ لیدل کیږي، کوم چې د C=C بانډ د چوکاټ کمپن سره مطابقت لري، کوم چې د 67 rGO/nZVI په سطحه د اړونده عضوي فعالو ګروپونو شتون په ګوته کوي. نورې چوټې له 1561 څخه تر 1548 cm-1 پورې او له 1399 څخه تر 1360 cm-1 پورې بدلیږي، چې دا هم تاییدوي چې د π-π تعاملات د ګرافین او عضوي ککړونکو په جذب کې مهم رول لوبوي 68,69. د DC جذب وروسته، د ځینو اکسیجن لرونکي ګروپونو شدت، لکه OH، 3270 cm-1 ته راټیټ شو، کوم چې وړاندیز کوي چې د هایدروجن تړل د جذب میکانیزمونو څخه یو دی. په دې توګه، د پایلو پر بنسټ، په rGO/nZVI مرکب کې د DC جذب په عمده توګه د π-π د سټیکینګ تعاملاتو او H-bonds له امله واقع کیږي.
د rGO/nZVI او nZVI کمپلیکسونو (A) لخوا د DC انټي بیوټیکونو د جذب منطقي میکانیزم. FTIR د DC جذب سپیکٹرا په rGO/nZVI او nZVI (B) کې.
په 3244, 1615, 1546, او 1011 cm–1 کې د nZVI د جذب بانډونو شدت د nZVI (انځور 10B) کې د DC جذب وروسته د nZVI په پرتله لوړ شو، کوم چې باید د کاربوکسیلیک اسید ممکنه فعال ګروپونو سره د تعامل سره تړاو ولري. O ګروپونه په DC کې. په هرصورت، په ټولو مشاهده شویو بانډونو کې د لیږد دا ټیټه سلنه د جذب پروسې دمخه د nZVI په پرتله د فایټوسنټیتیک جاذبې (nZVI) د جذب موثریت کې د پام وړ بدلون نه په ګوته کوي. د nZVI71 سره د DC د لرې کولو ځینې څیړنې له مخې، کله چې nZVI د H2O سره غبرګون کوي، الکترون خوشې کیږي او بیا H+ د خورا کمولو وړ فعال هایدروجن تولید لپاره کارول کیږي. په پای کې، ځینې کیشنیک مرکبات د فعال هایدروجن څخه الکترونونه مني، چې پایله یې -C=N او -C=C-، چې د بینزین حلقې ویشلو ته منسوب کیږي.