סינערגיסטיק באַזייַטיקונג פון דאָקסיסיקלינע אַנטיביאַטיקס פון וואַסער דורך גרין סינטעטיש רידוסט גראַפענע אַקסייד און נאַנאָ-נול פּרעסן קאַמפּלעקסאַז

דאנק איר פֿאַר באזוכן Nature.com. דער בלעטערער ווערסיע איר נוצן האט לימיטעד CSS שטיצן. פֿאַר דער בעסטער דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר נוצן אַ דערהייַנטיקט בלעטערער (אָדער דיסייבאַל קאַמפּאַטאַבילאַטי מאָדע אין Internet Explorer). אין דער דערווייל, צו ענשור פארבליבן שטיצן, מיר וועלן מאַכן דעם פּלאַץ אָן סטיילז און דזשאַוואַסקריפּט.
אין דעם אַרבעט, rGO / nZVI קאַמפּאַזאַץ זענען סינטאַסייזד פֿאַר די ערשטער מאָל מיט אַ פּשוט און ינווייראַנמענאַלי פרייַנדלעך פּראָצעדור מיט סאָפאָראַ יעלאָויש בלאַט עקסטראַקט ווי אַ רידוסינג אַגענט און סטייבאַלייזער צו נאָכקומען מיט די פּרינסאַפּאַלז פון "גרין" כעמיע, אַזאַ ווי ווייניקער שעדלעך כעמישער סינטעז. עטלעכע מכשירים האָבן שוין גענוצט צו וואַלאַדייט די מצליח סינטעז פון קאַמפּאַזאַץ, אַזאַ ווי SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR און זעטאַ פּאָטענציעל, וואָס אָנווייַזן מצליח קאַמפּאַזאַט פאַבריקיישאַן. די באַזייַטיקונג קאַפּאַציטעט פון די ראָמאַן קאַמפּאַזאַץ און ריין נזווי אין פאַרשידן סטאַרטינג קאַנסאַנטריישאַנז פון די אַנטיביאָטיק דאָקסיסיקלינע איז געווען קאַמפּערד צו ויספאָרשן די סינערדזשיסטיק ווירקונג צווישן רגאָ און נזווי. אונטער די באַזייַטיקונג טנאָים פון 25mg L-1, 25°C און 0.05g, די אַדסאָרפּטיווע באַזייַטיקונג קורס פון ריין נזווי איז געווען 90%, בשעת די אַדסאָרפּטיווע באַזייַטיקונג קורס פון דאָקסיסיקלינע דורך די rGO/nZVI קאַמפּאַזאַט ריטשט 94.6%, קאַנפערמינג אַז nZVI און rGO . דער אַדסאָרפּטיאָן פּראָצעס קאָראַספּאַנדז צו אַ פּסעוודאָ-רגע סדר און איז אין גוט העסקעם מיט די Freundlich מאָדעל מיט אַ מאַקסימום אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט פון 31.61 מג ג-1 ביי 25 °C און pH 7. אַ גלייַך מעקאַניזאַם פֿאַר די באַזייַטיקונג פון DC איז פארגעלייגט. אין אַדישאַן, די ריוזאַביליטי פון די rGO / nZVI קאָמפּאָסיטע איז געווען 60% נאָך זעקס קאָנסעקוטיווע רידזשענעריישאַן סייקאַלז.
וואַסער קנאַפּ און פאַרפּעסטיקונג זענען איצט אַ ערנסט סאַקאָנע פֿאַר אַלע לענדער. אין די לעצטע יאָרן, וואַסער פאַרפּעסטיקונג, ספּעציעל אַנטיביאָטיק פאַרפּעסטיקונג, איז געוואקסן רעכט צו געוואקסן פּראָדוקציע און קאַנסאַמשאַן בעשאַס די COVID-19 פּאַנדעמיק1,2,3. דעריבער, די אַנטוויקלונג פון אַ עפעקטיוו טעכנאָלאָגיע פֿאַר די ילימאַניישאַן פון אַנטיביאַטיקס אין ווייסטוואָטער איז אַ דרינגלעך אַרבעט.
איינער פון די קעגנשטעליק האַלב-סינטעטיש אַנטיביאַטיקס פון די טעטראַסיקלינע גרופּע איז דאָקסיסיקלינע (דק) 4,5. עס איז געווען געמאלדן אַז דק ​​רעזאַדוז אין גראַונדוואָטער און ייבערפלאַך וואסערן קענען ניט זיין מעטאַבאָליזעד, בלויז 20-50% זענען מעטאַבאָליזעד און די מנוחה איז באפרייט אין די סוויווע, קאָזינג ערנסט ינווייראַנמענאַל און געזונט פּראָבלעמס6.
ויסשטעלן צו דק ביי נידעריק לעוועלס קענען טייטן וואַסער פאָטאָסינטעטיש מייקראָואָרגאַניזאַמז, סטראַשען די פאַרשפּרייטן פון אַנטימיקראָביאַל באַקטיריאַ און פאַרגרעסערן אַנטימיקראָביאַל קעגנשטעל, אַזוי דעם קאַנטאַמאַנאַנט מוזן זיין אַוועקגענומען פון ווייסטוואָטער. די נאַטירלעך דערנידעריקונג פון דק אין וואַסער איז אַ זייער פּאַמעלעך פּראָצעס. פיזיקאָ-כעמיש פּראַסעסאַז אַזאַ ווי פאָטאָליסיס, בייאָודאַגריידיישאַן און אַדסאָרפּטיאָן קענען דיגרייד בלויז ביי נידעריק קאַנסאַנטריישאַנז און ביי זייער נידעריק רייץ 7,8. אָבער, די מערסט שפּאָרעוודיק, פּשוט, ינווייראַנמענאַלי פרייַנדלעך, גרינג צו שעפּן און עפעקטיוו אופֿן איז אַדסאָרפּטיאָן 9,10.
נאַנאָ נול וואַלענט אייַזן (נזווי) איז אַ זייער שטאַרק מאַטעריאַל וואָס קענען באַזייַטיקן פילע אַנטיביאַטיקס פון וואַסער, אַרייַנגערעכנט מעטראָנידאַזאָלע, דיאַזעפּאַם, סיפּראָפלאָקסאַסין, טשלאָראַמפעניקאָל און טעטראַסיקלינע. די פיייקייט איז רעכט צו די אַמייזינג פּראָפּערטיעס אַז nZVI האט, אַזאַ ווי הויך ריאַקטיוואַטי, גרויס ייבערפלאַך געגנט און פילע פונדרויסנדיק ביינדינג זייטלעך11. אָבער, nZVI איז פּראָנע צו אַגגרעגאַטיאָן אין ייקוויאַס מידיאַ רעכט צו וואַן דער וועלז פאָרסעס און הויך מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס, וואָס ראַדוסאַז זייַן יפעקטיוונאַס אין רימוווינג קאַנטאַמאַנאַנץ רעכט צו דער פאָרמירונג פון אַקסייד לייַערס וואָס ינכיבאַט די ריאַקטיוואַטי פון nZVI10,12. די אַגגלאָמעריישאַן פון nZVI פּאַרטיקאַלז קענען זיין רידוסט דורך מאָדיפיצירן זייער סערפאַקטאַנץ מיט סורפאַקטאַנץ און פּאָלימערס אָדער קאַמביינינג זיי מיט אנדערע נאַנאָמאַטיריאַל מאַטעריאַלס אין די פאָרעם פון קאַמפּאַזאַץ, וואָס איז פּראָווען צו זיין אַ ווייאַבאַל צוגאַנג צו פֿאַרבעסערן זייער פעסטקייַט אין די סוויווע13,14.
גראַפענע איז אַ צוויי-דימענשאַנאַל טשאַד נאַנאָמאַטעריאַל קאַנסיסטינג פון ספּ2-כייברידייזד טשאַד אַטאָמס עריינדזשד אין אַ כאַניקאָום לאַטאַס. עס האט אַ גרויס ייבערפלאַך געגנט, באַטייטיק מעטשאַניקאַל שטאַרקייַט, ויסגעצייכנט עלעקטראָקאַטאַליטיק טעטיקייט, הויך טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי, שנעל עלעקטראָן מאָביליטי, און אַ פּאַסיק טרעגער מאַטעריאַל צו שטיצן ינאָרגאַניק נאַנאָפּאַרטיקלעס אויף זייַן ייבערפלאַך. די קאָמבינאַציע פון ​​​​מעטאַל נאַנאָפּאַרטיקלעס און גראַפענע קענען זייער יקסיד די יחיד בענעפיץ פון יעדער מאַטעריאַל און, רעכט צו זייַן העכער גשמיות און כעמיש פּראָפּערטיעס, צושטעלן אַ אָפּטימאַל פאַרשפּרייטונג פון נאַנאָפּאַרטיקלעס פֿאַר מער עפעקטיוו וואַסער באַהאַנדלונג15.
פּלאַנט עקסטראַקץ זענען דער בעסטער אָלטערנאַטיוו צו שעדלעך כעמיש רידוסינג אגענטן קאַמאַנלי געניצט אין דער סינטעז פון רידוסט גראַפענע אַקסייד (רגאָ) און נזווי ווייַל זיי זענען בנימצא, ביליק, איין-שריט, ינווייראַנמענאַלי זיכער און קענען זיין געוויינט ווי רידוסינג אגענטן. ווי פלאַוואָנאָידס און פענאָליק קאַמפּאַונדז אויך אקטן ווי אַ סטייבאַלייזער. דעריבער, אַטריפּלעקס האַלימוס ל. בלאַט עקסטראַקט איז געניצט ווי אַ ריפּערינג און קלאָוזינג אַגענט פֿאַר די סינטעז פון רגאָ / נזווי קאַמפּאַזאַץ אין דעם לערנען. אַטריפּלעקס האַלימוס פון די משפּחה Amaranthaceae איז אַ ניטראָגען-לאַווינג דוירעסדיק קשאַק מיט אַ ברייט דזשיאַגראַפיק קייט16.
לויט די בנימצא ליטעראַטור, אַטריפּלעקס האַלימוס (אַ. האַלימוס) איז געווען ערשטער געניצט צו מאַכן רגאָ / נזווי קאַמפּאַזאַץ ווי אַ שפּאָרעוודיק און ינווייראַנמענאַלי פרייַנדלעך סינטעז אופֿן. דער ציל פון דעם אַרבעט באשטייט פון פיר פּאַרץ: (1) פיטאָ-סינטעז פון rGO/nZVI און פּאַרענטאַל נזווי קאַמפּאַזאַץ ניצן A. halimus וואַסער בלאַט עקסטראַקט, (2) כאַראַקטעריזיישאַן פון פיטאָסינטעסיזעד קאַמפּאַזאַץ ניצן קייפל מעטהאָדס צו באַשטעטיקן זייער מצליח פּראָדוקציע, (3) ) לערנען די סינערדזשיסטיק ווירקונג פון rGO און nZVI אין די אַדסאָרפּטיאָן און באַזייַטיקונג פון אָרגאַניק קאַנטאַמאַנאַנץ פון דאָקסיסיקלינע אַנטיביאַטיקס אונטער פאַרשידענע אָפּרוף פּאַראַמעטערס, אַפּטאַמייז די באדינגונגען פון די אַדסאָרפּטיאָן פּראָצעס, (3) פאָרשן קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַלס אין פאַרשידן קעסיידערדיק טריטמאַנץ נאָך די פּראַסעסינג ציקל.
דאָקסיסיקלינע הידראָטשלאָרידע (דק, מם = 480.90, כעמישער פאָרמולע C22H24N2O·HCl, 98%), אייַזן קלאָרייד העקסאַהידראַטע (פעקל3.6ה2אָ, 97%), גראַפייט פּודער פּערטשאַסט פון סיגמאַ-אַלדריטש, USA. סאָדיום כיידראַקסייד (נאַאָה, 97%), עטאַנאָל (C2H5OH, 99.9%) און הידראָטשלאָריק זויער (הקל, 37%) זענען געקויפט פון Merck, USA. NaCl, KCl, CaCl2, MnCl2 און MgCl2 זענען פּערטשאַסט פֿון טיאַנדזשין קאָמיאָ כעמישער רעאַגענט קאָו, לטד. כל רייידזשאַנץ זענען פון הויך אַנאַליטיקאַל ריינקייַט. טאָפּל-דיסטילד וואַסער איז געניצט צו צוגרייטן אַלע ייקוויאַס סאַלושאַנז.
רעפּריזענאַטיוו ספּעסאַמאַנז פון יי האַלימוס זענען געזאמלט פון זייער נאַטירלעך וווין אין די נייל דעלטאַ און לענדער צוזאמען די מעדיטערראַנעאַן ברעג פון מצרים. פּלאַנט מאַטעריאַל איז געזאמלט אין לויט מיט אָנווענדלעך נאציאנאלע און אינטערנאַציאָנאַלע גיידליינז17. פּראָפעסאָר מאַנאַל פאַוזי האט יידענאַפייד פאַבריק ספּעסאַמאַנז לויט Boulos18, און דער דעפּאַרטמענט פון ענוויראָנמענטאַל ססיענסעס פון אלעקסאנדריע אוניווערסיטעט אָטערייזיז די זאַמלונג פון געלערנט פאַבריק מינים פֿאַר וויסנשאפטלעכע צוועקן. מוסטער וואָוטשערס זענען געהאלטן אין די טאַנטאַ אוניווערסיטעט הערבאַריום (TANE), וואָוטשערס נאָס. 14 122–14 127, אַ עפנטלעך הערבאַריום וואָס גיט אַקסעס צו דיפּאַזאַטאַד מאַטעריאַלס. אין דערצו, צו באַזייַטיקן שטויב אָדער שמוץ, שנייַדן די בלעטער פון די פאַבריק אין קליין ברעקלעך, שווענקען 3 מאל מיט צאַפּן און דיסטילד וואַסער, און דעמאָלט טרוקן בייַ 50 ° C. די פאַבריק איז קראַשט, 5 ג פון די פייַן פּודער איז געטובלט אין 100 מל פון דיסטילד וואַסער און סטערד בייַ 70 ° C פֿאַר 20 מינוט צו באַקומען אַן עקסטראַקט. די באקומען עקסטראַקט פון Bacillus nicotianae איז פילטערד דורך Whatman פילטער פּאַפּיר און סטאָרד אין ריין און סטעראַלייזד טובז ביי 4 ° C פֿאַר ווייַטער נוצן.
ווי געוויזן אין פיגורע 1, די GO איז געמאכט פון גראַפייט פּודער דורך די מאַדאַפייד כאַמערס אופֿן. 10 מג פון GO פּודער איז געווען דיספּערסט אין 50 מל פון דייאָניזעד וואַסער פֿאַר 30 מינוט אונטער סאָניקאַטיאָן, און דעמאָלט 0.9 ג פון FeCl3 און 2.9 ג פון NaAc זענען געמישט פֿאַר 60 מינוט. 20 מל פון אַטריפּלעקס בלאַט עקסטראַקט איז מוסיף צו די סטערד לייזונג מיט סטערינג און לינקס בייַ 80 ° C פֿאַר 8 שעה. די ריזאַלטינג שוואַרץ סאַספּענשאַן איז פילטערד. די צוגעגרייט נאַנאָקאָמפּאָסיטעס זענען געוואשן מיט עטאַנאָל און בידיסטילד וואַסער און דעמאָלט דאַר אין אַ וואַקוום ויוון בייַ 50 ° C פֿאַר 12 שעה.
סכעמאַטיש און דיגיטאַל פאָוטאַגראַפס פון גרין סינטעז פון רגאָ / נזווי און נזווי קאַמפּלעקסאַז און באַזייַטיקונג פון דק אַנטיביאַטיקס פון קאַנטאַמאַנייטאַד וואַסער מיט אַטריפּלעקס האַלימוס עקסטראַקט.
אין קורץ, ווי געוויזן אין Fig. 14,000 רפּם (הערמלע, 15,000 רפּם) פֿאַר 15 מינוט צו געבן שוואַרץ פּאַרטיקאַלז, וואָס זענען דעמאָלט געוואשן 3 מאל מיט עטאַנאָל און דיסטילד וואַסער און דעמאָלט דאַר אין אַ וואַקוום ויוון בייַ 60 ° סי יבערנאַכטיק.
פּלאַנט-סינטאַסייזד rGO/nZVI און nZVI קאַמפּאַזאַץ זענען קעראַקטערייזד דורך ווו-קענטיק ספּעקטראַסקאָפּי (T70/T80 סעריע UV/Vis ספּעקטראָפאָטאָמעטערס, PG Instruments Ltd, וק) אין די סקאַנינג קייט פון 200-800 נם. צו פונאַנדערקלייַבן די טאַפּאַגראַפי און גרייס פאַרשפּרייטונג פון די rGO / nZVI און nZVI קאַמפּאַזאַץ, TEM ספּעקטראַסקאָפּי (JOEL, JEM-2100F, יאַפּאַן, אַקסעלערייטינג וואָולטידזש 200 קוו) איז געניצט. צו אָפּשאַצן די פאַנגקשאַנאַל גרופּעס וואָס קענען זיין ינוואַלווד אין פאַבריק עקסטראַקץ פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר די אָפּזוך און סטייבאַלאַזיישאַן פּראָצעס, FT-IR ספּעקטראָסקאָפּי איז דורכגעקאָכט (JASCO ספּעקטראָמעטער אין די קייט פון 4000-600 סענטימעטער-1). אין אַדישאַן, אַ זעטאַ פּאָטענציעל אַנאַליזער (Zetasizer Nano ZS Malvern) איז געניצט צו לערנען די ייבערפלאַך באַשולדיקונג פון די סינטאַסייזד נאַנאָמאַטעריאַלס. פֿאַר רענטגענ-שטראַל דיפפראַקשאַן מעזשערמאַנץ פון פּאַודערד נאַנאָמאַטעריאַלס, אַן X-Ray דיפפראַקטאָמעטער (X'PERT PRO, די נעטהערלאַנדס) איז געניצט, אַפּערייטינג מיט אַ קראַנט (40 מאַ), וואָולטידזש (45 קוו) אין די 2θ קייט פון 20 ° צו 80. ° און CuKa1 ראַדיאַציע (\(\לאַמבדאַ =\) 1.54056 אַאָ). די ענערגיע דיספּערסיוו רענטגענ-שטראַל ספּעקטראָמעטער (עדקס) (מאָדעל JEOL JSM-IT100) איז געווען פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר לערנען די עלעמענטאַל זאַץ ווען קאַלעקטינג Al K-α מאַנאַקראָומאַטיק X-שטראַלן פון -10 צו 1350 eV אויף XPS, אָרט גרייס 400 μm K-ALPHA (Thermo Fisher Scientific, USA) די טראַנסמיסיע ענערגיע פון ​​די פול ספּעקטרום איז 200 eV און די שמאָל ספּעקטרום איז 50 eV. די פּודער מוסטער איז געדריקט אַנטו אַ מוסטער האָלדער, וואָס איז געשטעלט אין אַ וואַקוום קאַמער. די C 1 s ספּעקטרום איז געניצט ווי אַ רעפֿערענץ ביי 284.58 eV צו באַשטימען די ביינדינג ענערגיע.
אַדסאָרפּטיאָן יקספּעראַמאַנץ זענען דורכגעקאָכט צו פּרובירן די יפעקטיוונאַס פון די סינטאַסייזד rGO / nZVI נאַנאָקאָמפּאָסיטעס אין רימוווינג דאָקסיסיקלינע (דק) פון ייקוויאַס סאַלושאַנז. אַדסאָרפּטיאָן יקספּעראַמאַנץ זענען דורכגעקאָכט אין 25 מל ערלענמיער פלאַסקס אין אַ שאַקינג גיכקייַט פון 200 רפּם אויף אַ אָרבאַטאַל שייקער (סטואַרט, אָרביטאַל שייקער / ססל1) ביי 298 ק. דורך דיילוטינג די דק לאַגער לייזונג (1000 פּפּם) מיט בידיסטילד וואַסער. צו אַססעסס די ווירקונג פון די rGO / nsVI דאָוסאַדזש אויף די אַדסאָרפּטיאָן עפעקטיווקייַט, נאַנאָקאָמפּאָסיטעס פון פאַרשידענע ווייץ (0.01-0.07 ג) זענען צוגעגעבן צו 20 מל פון דק לייזונג. צו לערנען די קינעטיק און אַדסאָרפּטיאָן יסאָטהערמס, 0.05 ג פון די אַדסאָרבענט איז געטובלט אין אַ ייקוויאַס לייזונג פון סי מיט ערשט קאַנסאַנטריישאַן (25-100 מג ל -1). די ווירקונג פון ף אויף די באַזייַטיקונג פון דק איז געלערנט ביי ף (3-11) און אַן ערשט קאַנסאַנטריישאַן פון 50 מג ל -1 ביי 25 ° C. סטרויערן די ף פון די סיסטעם דורך אַדינג אַ קליין סומע פון ​​​​הקל אָדער נאַאָה לייזונג (קריסאָן ף מעטער, ף מעטער, ף 25). אין דערצו, די השפּעה פון אָפּרוף טעמפּעראַטור אויף אַדסאָרפּטיאָן יקספּעראַמאַנץ אין די קייט פון 25-55 ° C איז ינוועסטאַגייטאַד. די ווירקונג פון ייאַניק שטאַרקייַט אויף די אַדסאָרפּטיאָן פּראָצעס איז געלערנט דורך אַדינג פאַרשידן קאַנסאַנטריישאַנז פון NaCl (0.01-4 מאָל ל-1) אין אַן ערשט קאַנסאַנטריישאַן פון דק פון 50 מג ל-1, pH 3 און 7), 25 ° C, און אַ אַדסאָרבאַנט דאָזע פון ​​0.05 ג. די אַדסאָרפּטיאָן פון ניט-אַדסאָרבעד דק איז געמאסטן מיט אַ צווייענדיק שטראַל UV-Vis ספּעקטראָפאָטאָמעטער (T70/T80 סעריע, PG Instruments Ltd, וק) יקוויפּט מיט 1.0 סענטימעטער דרך קוואַרץ קווועטטעס ביי מאַקסימום ווייוולענגטס (λמאַקס) פון 270 און 350 נם. דער פּראָצענט באַזייַטיקונג פון דק אַנטיביאַטיקס (ר%; עקוו. 1) און די אַדסאָרפּטיאָן סומע פון ​​דק, קט, עקוו. 2 (מג / ג) זענען געמאסטן ניצן די פאלגענדע יקווייזשאַן.
ווו% ר איז די דק באַזייַטיקונג קאַפּאַציטעט (%), קאָ איז די ערשט דק קאַנסאַנטריישאַן אין צייט 0, און C איז די דק קאַנסאַנטריישאַן אין צייט ה, ריספּעקטיוולי (מג ל-1).
ווו qe איז די סומע פון ​​דק אַדסאָרבעד פּער אַפּאַראַט מאַסע פון ​​די אַדסאָרבענט (מג ג-1), Co און Ce זענען די קאַנסאַנטריישאַנז אין נול צייט און ביי יקוואַליבריאַם, ריספּעקטיוולי (מג ל-1), V איז די לייזונג באַנד (ל) , און עם איז די אַדסאָרפּטיאָן מאַסע רייידזשאַנט (ג).
SEM בילדער (Figs. 2A-C) ווייַזן די לאַמעללאַר מאָרפאָלאָגי פון די rGO / nZVI קאָמפּאָסיטע מיט ספעריש פּרעסן נאַנאָפּאַרטיקלעס יונאַפאָרמלי דיספּערסט אויף זייַן ייבערפלאַך, וואָס ינדיקייץ אַ מצליח אַטאַטשמאַנט פון NZVI נפּס צו די רגאָ ייבערפלאַך. אין דערצו, עס זענען עטלעכע רינגקאַלז אין די רגאָ בלאַט, קאַנפערמינג די באַזייַטיקונג פון זויערשטאָף-מיט גרופּעס סיימאַלטייניאַסלי מיט די רעסטעריישאַן פון A. halimus GO. די גרויס רינגקאַלז אַקט ווי זייטלעך פֿאַר אַקטיוו לאָודינג פון אייַזן נפּס. nZVI בילדער (Fig. 2D-F) געוויזן אַז די ספעריש פּרעסן נפּס זענען זייער צעוואָרפן און האט נישט געזאמלט, וואָס איז רעכט צו דער קאָוטינג נאַטור פון די באַטאַניקאַל קאַמפּאָונאַנץ פון די פאַבריק עקסטראַקט. די פּאַרטאַקאַל גרייס וועריד ין 15-26 נם. אָבער, עטלעכע מקומות האָבן אַ מעסאָפּאָראָוס מאָרפאָלאָגי מיט אַ סטרוקטור פון באַלדזשיז און קאַוויטיז, וואָס קענען צושטעלן אַ הויך עפעקטיוו אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט פון נזווי, ווייַל זיי קענען פאַרגרעסערן די מעגלעכקייט פון טראַפּינג דק מאַלאַקיולז אויף די ייבערפלאַך פון נזווי. ווען די ראָסאַ דמשק עקסטראַקט איז געניצט פֿאַר די סינטעז פון נזווי, די באקומען נפּס זענען ינכאָומאַדזשיניאַס, מיט וווידז און פאַרשידענע שאַפּעס, וואָס רידוסט זייער עפעקטיווקייַט אין קר (VI) אַדסאָרפּטיאָן און געוואקסן די אָפּרוף צייט 23 . די רעזולטאַטן זענען קאָנסיסטענט מיט nZVI סינטאַסייזד פון דעמב און מאַלבערי בלעטער, וואָס זענען דער הויפּט ספעריש נאַנאָפּאַרטיקלעס מיט פאַרשידן נאַנאָמעטער סיזעס אָן קלאָר ווי דער טאָג אַגגלאָמעריישאַן.
SEM בילדער פון rGO/nZVI (AC), nZVI (D, E) קאַמפּאַזאַץ און עדקס פּאַטערנז פון nZVI/rGO (G) און nZVI (H) קאַמפּאַזאַץ.
די עלעמענטאַל זאַץ פון פאַבריק-סינטאַסייזד רגאָ / נזווי און נזווי קאַמפּאַזאַץ איז געלערנט ניצן עדקס (Fig. 2G, H). שטודיום ווייַזן אַז nZVI איז קאַמפּאָוזד פון טשאַד (38.29% דורך מאַסע), זויערשטאָף (47.41% אין מאַסע) און אייַזן (11.84% אין מאַסע), אָבער אנדערע עלעמענטן אַזאַ ווי פאָספאָרוס 24 זענען אויך פאָרשטעלן, וואָס קענען זיין באקומען פון פאַבריק עקסטראַקט. אין אַדישאַן, דער הויך פּראָצענט פון טשאַד און זויערשטאָף איז רעכט צו דעם בייַזייַן פון פיטאָטשעמיקאַלז פון פאַבריק עקסטראַקץ אין סאַבסערפאַסע נזווי סאַמפּאַלז. די עלעמענטן זענען יוואַנלי פונאנדערגעטיילט אויף רגאָ אָבער אין פאַרשידענע ריישיאָוז: C (39.16 ווט %), אָ (46.98 ווט %) און פע (10.99 ווט %), עדקס רגאָ / נזווי אויך ווייַזן די בייַזייַן פון אנדערע עלעמענטן אַזאַ ווי S, וואָס קענען זיין פֿאַרבונדן מיט פאַבריק עקסטראַקץ, זענען געניצט. די קראַנט C: אָ פאַרהעלטעניש און אייַזן אינהאַלט אין די rGO / nZVI קאָמפּאָסיטע ניצן יי האַלימוס איז פיל בעסער ווי ניצן די יוקאַליפּטאַס בלאַט עקסטראַקט, ווייַל עס קעראַקטערייזאַז די זאַץ פון C (23.44 ווט.%), אָ (68.29 וו.%). און פע (8.27 וו.%). wt %) 25. Nataša et al., 2022 געמאלדן אַ ענלעך עלעמענטאַל זאַץ פון nZVI סינטאַסייזד פון דעמב און מאַלבערי בלעטער און באשטעטיקט אַז פּאָליפענאָל גרופּעס און אנדערע מאַלאַקיולז קאַנטיינד אין די בלאַט עקסטראַקט זענען פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר די רעדוקציע פּראָצעס.
די מאָרפאָלאָגי פון נזווי סינטאַסייזד אין געוויקסן (Fig. S2A, B) איז געווען ספעריש און טייל ירעגיאַלער, מיט אַ דורכשניטלעך פּאַרטאַקאַל גרייס פון 23.09 ± 3.54 נם, אָבער קייט אַגגרעגאַץ זענען באמערקט רעכט צו וואן דער וואַאַלס פאָרסעס און פערראָמאַגנעטיק. דעם פּרידאַמאַנאַנטלי גראַניאַלער און ספעריש פּאַרטאַקאַל פאָרעם איז אין גוט העסקעם מיט די סעם רעזולטאַטן. אַן ענלעכע אָבסערוואַציע איז געפֿונען געוואָרן דורך Abdelfatah et al. אין 2021 ווען קאַסטער בעבל בלאַט עקסטראַקט איז געניצט אין די סינטעז פון nZVI11. Ruelas tuberosa בלאַט עקסטראַקט נפּס געניצט ווי אַ רידוסינג אַגענט אין נזווי אויך האָבן אַ ספעריש פאָרעם מיט אַ דיאַמעטער פון 20-40 nm26.
היבריד רגאָ / נזווי קאָמפּאָסיטע טעם בילדער (פיג. ס 2 ק-ד) געוויזן אַז רגאָ איז אַ בייסאַל פלאַך מיט מאַרדזשאַנאַל פאָולדז און רינגקאַלז פּראַוויידינג קייפל לאָודינג זייטלעך פֿאַר נזווי נפּס; דעם לאַמעללאַר מאָרפאָלאָגי אויך קאַנפערמז די מצליח פאַבריקיישאַן פון רגאָ. אין אַדישאַן, nZVI נפּס האָבן אַ ספעריש פאָרעם מיט פּאַרטאַקאַל סיזעס פון 5.32 צו 27 נם און זענען עמבעדיד אין די rGO שיכטע מיט אַ כּמעט מונדיר דיספּערשאַן. עוקאַליפּטוס בלאַט עקסטראַקט איז געניצט צו סינטאַסייז פע נפּס / רגאָ; די TEM רעזולטאַטן אויך באשטעטיקט אַז רינגקאַלז אין די rGO שיכטע ימפּרוווד די דיספּערסיאָן פון Fe NPs מער ווי ריין Fe NPs און געוואקסן די ריאַקטיוואַטי פון די קאַמפּאַזאַץ. ענלעכע רעזולטאַטן זענען באקומען דורך Bagheri et al. 28 ווען די קאָמפּאָסיטע איז געווען פאַבריקייטיד ניצן אַלטראַסאַניק טעקניקס מיט אַ דורכשניטלעך פּרעסן נאַנאָפּאַרטיקלע גרייס פון בעערעך 17.70 נם.
די FTIR ספּעקטראַ פון A. halimus, nZVI, GO, rGO און rGO/nZVI קאַמפּאַזאַץ זענען געוויזן אין פיגס. 3 א. די בייַזייַן פון ייבערפלאַך פאַנגקשאַנאַל גרופּעס אין די בלעטער פון יי האַלימוס אויס ביי 3336 סענטימעטער -1, וואָס קאָראַספּאַנדז צו פּאָליפענאָלס, און 1244 סענטימעטער -1, וואָס קאָראַספּאַנדז צו קאַרבאָניל גרופּעס געשאפן דורך די פּראָטעין. אנדערע גרופּעס אַזאַ ווי אַלקאַנעס ביי 2918 סענטימעטער-1, אַלקענעס ביי 1647 סענטימעטער-1 און CO-O-CO יקסטענשאַנז ביי 1030 סענטימעטער-1 זענען אויך באמערקט, סאַגדזשעסטינג די בייַזייַן פון פאַבריק קאַמפּאָונאַנץ וואָס אַקט ווי סילינג אגענטן און זענען פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר אָפּזוך. פון Fe2+ צו Fe0 און גיין צו rGO29. אין אַלגעמיין, די NZVI ספּעקטראַ ווייַזן די זעלבע אַבזאָרפּשאַן פּיקס ווי ביטער שוגערז, אָבער מיט אַ ביסל שיפטיד שטעלע. אַ טיף באַנד איז ביי 3244 סענטימעטער-1 פֿאַרבונדן מיט אָה סטרעטשינג ווייבריישאַנז (פענאָלס), אַ שפּיץ ביי 1615 קאָראַספּאַנדז צו C=C, און באַנדס ביי 1546 און 1011 סענטימעטער-1 שטייען רעכט צו סטרעטשינג פון C=O (פּאַליפענאָלס און פלאַוואָנאָידס) , CN-גרופּעס פון עראַמאַטיק אַמינעס און אַלפאַטיק אַמינעס זענען אויך באמערקט ביי 1310 סענטימעטער-1 און 1190 סענטימעטער-1, ריספּעקטיוולי13. די FTIR ספּעקטרום פון GO ווייזט די בייַזייַן פון פילע הויך-ינטענסיטי זויערשטאָף-מיט גרופּעס, אַרייַנגערעכנט די אַלקאָקסי (CO) סטרעטשינג באַנד ביי 1041 סענטימעטער -1, די יפּאַקסי (CO) סטרעטשינג באַנד ביי 1291 סענטימעטער -1, C=O אויסשטרעקן. אַ באַנד פון C=C סטרעטשינג ווייבריישאַנז ביי 1619 סענטימעטער-1, אַ באַנד פון 1708 סענטימעטער-1 און אַ ברייט באַנד פון OH גרופּע סטרעטשינג ווייבריישאַנז ביי 3384 סענטימעטער-1, וואָס איז באשטעטיקט דורך די ימפּרוווד האַמערס אופֿן, וואָס הצלחה אַקסאַדיז די גראַפייט פּראָצעס. ווען קאַמפּערינג rGO און rGO/nZVI קאַמפּאַזאַץ מיט GO ספּעקטראַ, די ינטענסיטי פון עטלעכע זויערשטאָף-מיט גרופּעס, אַזאַ ווי אָה ביי 3270 סענטימעטער-1, איז באטייטיק רידוסט, בשעת אנדערע, אַזאַ ווי C=O ביי 1729 סענטימעטער-1, זענען גאָר רידוסט. רידוסט. פאַרשווונדן, ינדאַקייטינג די מצליח באַזייַטיקונג פון זויערשטאָף-מיט פאַנגקשאַנאַל גרופּעס אין GO דורך די יי האַלימוס עקסטראַקט. ניו שאַרף כאַראַקטעריסטיש פּיקס פון רגאָ ביי C=C שפּאַנונג זענען באמערקט אַרום 1560 און 1405 סענטימעטער-1, וואָס קאַנפערמז די רעדוקציע פון ​​GO צו רגאָ. ווערייישאַנז פון 1043-1015 סענטימעטער-1 און 982-918 סענטימעטער-1 זענען באמערקט, עפשער רעכט צו דער ינקלוזשאַן פון פאַבריק מאַטעריאַל31,32. Weng et al., 2018 אויך באמערקט אַ באַטייטיק אַטטענואַטיאָן פון אָקסיגענאַטעד פאַנגקשאַנאַל גרופּעס אין GO, קאַנפערמינג די געראָטן פאָרמירונג פון rGO דורך ביאָרעדוקטיאָן, זינט יוקאַליפּטאַס בלאַט עקסטראַקץ, וואָס זענען געניצט צו סינטאַסייז רידוסט פּרעסן גראַפענע אַקסייד קאַמפּאַזאַץ, געוויזן נעענטער FTIR ספּעקטראַ פון פאַבריק קאָמפּאָנענט. פאַנגקשאַנאַל גרופּעס. 33 .
A. FTIR ספּעקטרום פון גאַליום, נזווי, רגאָ, גיין, קאָמפּאָסיטע רגאָ/נזווי (א). ראָענטגענאָגראַמי קאַמפּאַזאַץ רגאָ, גיין, נזווי און רגאָ / נזווי (ב).
די פאָרמירונג פון רגאָ / נזווי און נזווי קאַמפּאַזאַץ איז לאַרגעלי באשטעטיקט דורך X-Ray דיפפראַקשאַן פּאַטערנז (Fig. 3B). א הויך-ינטענסיטי Fe0 שפּיץ איז באמערקט בייַ 2Ɵ 44.5 °, קאָראַספּאַנדינג צו אינדעקס (110) (דזשקפּדס נומ 06-0696)11. אן אנדער שפּיץ ביי 35.1° פון די (311) פלאַך איז אַטריביאַטאַד צו מאַגנאַטייט פע3אָ4, 63.2° קען זיין פארבונדן מיט די מיללער אינדעקס פון די (440) פלאַך רעכט צו דער בייַזייַן פון ϒ-פעאָאָה (דזשקפּדס נומ 17-0536)34. די X-Ray מוסטער פון GO ווייזט אַ שאַרף שפּיץ ביי 2Ɵ 10.3 ° און אן אנדער שפּיץ ביי 21.1 °, וואָס ינדיקייץ גאַנץ עקספאָולייישאַן פון די גראַפייט און כיילייטינג די בייַזייַן פון זויערשטאָף-מיט גרופּעס אויף די ייבערפלאַך פון GO35. קאָמפּאָסיטע פּאַטערנז פון rGO און rGO/nZVI רעקאָרדעד די דיסאַפּיראַנס פון כאַראַקטעריסטיש GO פּיקס און די פאָרמירונג פון ברייט רגאָ פּיקס ביי 2Ɵ 22.17 און 24.7 ° פֿאַר די rGO און rGO/nZVI קאַמפּאַזאַץ, ריספּעקטיוולי, וואָס באשטעטיקט די מצליח אָפּזוך פון GO דורך פאַבריק עקסטראַקץ. אָבער, אין די קאָמפּאָסיטע רגאָ / נזווי מוסטער, נאָך פּיקס פֿאַרבונדן מיט די לאַטאַס פלאַך פון Fe0 (110) און בקק פע0 (200) זענען ריספּעקטיוולי באמערקט ביי 44.9\(^\סירק\) און 65.22\(^\סירק\), ריספּעקטיוולי. .
די זעטאַ פּאָטענציעל איז דער פּאָטענציעל צווישן אַ ייאַניק שיכטע אַטאַטשט צו די ייבערפלאַך פון אַ פּאַרטאַקאַל און אַ ייקוויאַס לייזונג וואָס דיטערמאַנז די ילעקטראָוסטאַטיק פּראָפּערטיעס פון אַ מאַטעריאַל און מעסטן זייַן פעסטקייַט37. זעטאַ פּאָטענציעל אַנאַליסיס פון פאַבריק-סינטאַסייזד nZVI, GO און rGO / nZVI קאַמפּאַזאַץ געוויזן זייער פעסטקייַט רעכט צו דעם בייַזייַן פון נעגאַטיוו טשאַרדזשיז פון -20.8, -22 און -27.4 מוו ריספּעקטיוולי, אויף זייער ייבערפלאַך, ווי געוויזן אין פיגורע ס1אַ- ג. . אַזאַ רעזולטאַטן זענען קאָנסיסטענט מיט עטלעכע ריפּאָרץ וואָס דערמאָנען אַז סאַלושאַנז מיט פּאַרטיקאַלז מיט זעטאַ פּאָטענציעל וואַלועס ווייניקער ווי -25 מוו בכלל ווייַזן אַ הויך גראַד פון פעסטקייַט רעכט צו ילעקטראָוסטאַטיק אָפּשטויסן צווישן די פּאַרטיקאַלז. די קאָמבינאַציע פון ​​rGO און nZVI אַלאַוז די קאַמפּאַזאַט צו קריגן מער נעגאַטיוו טשאַרדזשיז און אַזוי האט העכער פעסטקייַט ווי GO אָדער nZVI אַליין. דעריבער, דער דערשיינונג פון ילעקטראָוסטאַטיק אָפּשטויסן וועט פירן צו די פאָרמירונג פון סטאַביל rGO/nZVI39 קאַמפּאַזאַץ. די נעגאַטיוו ייבערפלאַך פון GO אַלאַוז עס צו זיין יוואַנלי דיספּערסט אין אַ ייקוויאַס מיטל אָן אַגלאַמעריישאַן, וואָס קריייץ גינציק טנאָים פֿאַר ינטעראַקשאַן מיט נזווי. די נעגאַטיוו אָפּצאָל קען זיין פֿאַרבונדן מיט די בייַזייַן פון פאַרשידענע פאַנגקשאַנאַל גרופּעס אין די ביטער מעלאָן עקסטראַקט, וואָס אויך קאַנפערמז די ינטעראַקשאַן צווישן GO און אייַזן פּריקערסערז און די פאַבריק עקסטראַקט צו פאָרעם rGO און nZVI, ריספּעקטיוולי, און די rGO / nZVI קאָמפּלעקס. די פאַבריק קאַמפּאַונדז קענען אויך שפּילן ווי קאַפּינג אגענטן, ווייַל זיי פאַרמייַדן די אַגגרעגאַטיאָן פון די ריזאַלטינג נאַנאָפּאַרטיקלעס און אַזוי פאַרגרעסערן זייער פעסטקייַט40.
די עלעמענטאַל זאַץ און וואַלענסע שטאַטן פון די נזווי און רגאָ / נזווי קאַמפּאַזאַץ זענען באשלאסן דורך XPS (Fig. 4). די קוילעלדיק XPS לערנען געוויזן אַז די rGO / nZVI קאַמפּאַזאַט איז דער הויפּט קאַמפּאָוזד פון די עלעמענטן C, אָ, און Fe, קאָנסיסטענט מיט די EDS מאַפּינג (Fig. 4F-H). די C1s ספּעקטרום באשטייט פון דריי פּיקס ביי 284.59 eV, 286.21 eV און 288.21 eV רעפּריזענטינג CC, CO און C=O, ריספּעקטיוולי. די O1s ספּעקטרום איז געווען צעטיילט אין דריי פּיקס, אַרייַנגערעכנט 531.17 eV, 532.97 eV, און 535.45 eV, וואָס זענען געווען אַסיינד צו די O=CO, CO, און NO גרופּעס, ריספּעקטיוולי. אָבער, די פּיקס ביי 710.43, 714.57 און 724.79 eV אָפּשיקן צו Fe 2p3/2, Fe+3 און Fe p1/2, ריספּעקטיוולי. די XPS ספּעקטראַ פון נזווי (Fig. 4C-E) געוויזן פּיקס פֿאַר די עלעמענטן C, אָ, און Fe. פּיקס ביי 284.77, 286.25 און 287.62 eV באַשטעטיקן דעם בייַזייַן פון אייַזן-טשאַד אַלויז, ווי זיי אָפּשיקן צו CC, C-OH און CO, ריספּעקטיוולי. די O1s ספּעקטרום קאָראַספּאַנדז צו דריי פּיקס C-O / אייַזן קאַרבאַנייט (531.19 eV), הידראָקסיל ראַדיקאַל (532.4 eV) און O-C=O (533.47 eV). דער שפּיץ ביי 719.6 איז אַטריביאַטאַד צו Fe0, בשעת FeOOH ווייזט פּיקס ביי 717.3 און 723.7 eV, אין אַדישאַן, די שפּיץ ביי 725.8 eV ינדיקייץ די בייַזייַן פון Fe2O342.43.
XPS שטודיום פון nZVI און rGO / nZVI קאַמפּאַזאַץ ריספּעקטיוולי (א, ב). גאַנץ ספּעקטראַ פון nZVI C1s (C), Fe2p (D), און O1s (E) און rGO/nZVI C1s (F), Fe2p (G), O1s (H) קאַמפּאַזאַט.
די N2 אַדסאָרפּטיאָן / דעסאָרפּטיאָן יסאָטהערם (Fig. 5A, B) ווייזט אַז די nZVI און rGO/nZVI קאָמפּאָסיטעס געהערן צו טיפּ וו. אין אַדישאַן, די ספּעציפיש ייבערפלאַך שטח (SBET) פון נזווי געוואקסן פון 47.4549 צו 152.52 מ 2 / ג נאָך בלינדינג מיט רגאָ. דער רעזולטאַט קענען זיין דערקלערט דורך די פאַרקלענערן אין די מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס פון nZVI נאָך rGO בליינדינג, דערמיט רידוסינג פּאַרטאַקאַל אַגגרעגאַטיאָן און ינקריסינג די ייבערפלאַך געגנט פון קאַמפּאַזאַץ. אין דערצו, ווי געוויזן אין Fig. 5C, די פּאָרע באַנד (8.94 נם) פון די רגאָ / נזווי קאָמפּאָסיטע איז העכער ווי אַז פון דער אָריגינעל נזווי (2.873 נם). דער רעזולטאַט איז אין העסקעם מיט El-Monaem et al. 45 .
צו אָפּשאַצן די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט צו באַזייַטיקן DC צווישן די rGO / nZVI קאַמפּאַזאַץ און דער אָריגינעל NZVI דיפּענדינג אויף די פאַרגרעסערן אין די ערשט קאַנסאַנטריישאַן, אַ פאַרגלייַך איז געמאכט דורך אַדינג אַ קעסיידערדיק דאָזע פון ​​​​יעדער אַדסאָרבענט (0.05 ג) צו DC אין פאַרשידן ערשט קאַנסאַנטריישאַנז. ינוועסטאַגייטיד לייזונג [25]. –100 מג ל–1] ביי 25 °C. די רעזולטאַטן געוויזן אַז די באַזייַטיקונג עפעקטיווקייַט (94.6%) פון די rGO / nZVI קאָמפּאָסיטע איז געווען העכער ווי אַז פון דער אָריגינעל נזווי (90%) אין אַ נידעריקער קאַנסאַנטריישאַן (25 מג ל-1). אָבער, ווען די סטאַרטינג קאַנסאַנטריישאַן איז געוואקסן צו 100 מג ל-1, די באַזייַטיקונג עפעקטיווקייַט פון רגאָ / נזווי און פּאַרענטאַל נזווי איז געפאלן צו 70% און 65% ריספּעקטיוולי (פיגורע 6 אַ), וואָס קען זיין רעכט צו ווייניקער אַקטיוו זייטלעך און דערנידעריקונג פון nZVI פּאַרטיקאַלז. אויף די פאַרקערט, rGO / nZVI געוויזן אַ העכער עפעקטיווקייַט פון דק באַזייַטיקונג, וואָס קען זיין רעכט צו אַ סינערדזשיסטיק ווירקונג צווישן rGO און nZVI, אין וואָס סטאַביל אַקטיוו זייטלעך בנימצא פֿאַר אַדסאָרפּטיאָן זענען פיל העכער, און אין די פאַל פון rGO / nZVI, מער דק קענען זיין אַדסאָרבעד ווי בעשאָלעם nZVI. אין דערצו, אין Fig. 6B ווייזט אַז די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט פון די rGO / nZVI און nZVI קאַמפּאַזאַץ געוואקסן פון 9.4 מג / ג צו 30 מג / ג און 9 מג / ג, ריספּעקטיוולי, מיט אַ פאַרגרעסערן אין די ערשט קאַנסאַנטריישאַן פון 25-100 מג / ל. -1.1 צו 28.73 מג ג-1. דעריבער, די דק באַזייַטיקונג קורס איז געווען נעגאַטיוולי קאָראַלייטאַד מיט די ערשט דק קאַנסאַנטריישאַן, וואָס איז געווען רעכט צו דער לימיטעד נומער פון אָפּרוף סענטערס געשטיצט דורך יעדער אַדסאָרבענט פֿאַר אַדסאָרפּטיאָן און באַזייַטיקונג פון דק אין לייזונג. אזוי, עס קענען זיין געפונען פון די רעזולטאַטן אַז די rGO / nZVI קאַמפּאַזאַץ האָבן אַ העכער עפעקטיווקייַט פון אַדסאָרפּטיאָן און רעדוקציע, און rGO אין דער זאַץ פון rGO / nZVI קענען זיין געוויינט ווי אַ אַדסאָרבענט און ווי אַ טרעגער מאַטעריאַל.
די באַזייַטיקונג עפעקטיווקייַט און דק אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט פֿאַר די רגאָ / נזווי און נזווי קאַמפּאַזאַט זענען (א, ב) [קאָ = 25 מג ל-1-100 מג ל -1, ה = 25 °C, דאָזע = 0.05 ג], ף. אויף אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט און דק באַזייַטיקונג עפעקטיווקייַט אויף רגאָ / נזווי קאַמפּאַזאַץ (C) [קאָ = 50 מג ל-1, ף = 3-11, ה = 25 ° C, דאָזע = 0.05 ג].
לייזונג ף איז אַ קריטיש פאַקטאָר אין די לערנען פון אַדסאָרפּטיאָן פּראַסעסאַז, ווייַל עס אַפעקץ די גראַד פון ייאַנאַזיישאַן, ספּעסיפיקאַטיאָן און ייאַנאַזיישאַן פון די אַדסאָרבענט. דער עקספּערימענט איז דורכגעקאָכט ביי 25 ° C מיט אַ קעסיידערדיק אַדסאָרבענט דאָזע (0.05 ג) און אַן ערשט קאַנסאַנטריישאַן פון 50 מג ל -1 אין די ף קייט (3-11). לויט אַ ליטעראַטור רעצענזיע46, DC איז אַן אַמפיפיליק מאַלאַקיול מיט עטלעכע ייאַניזאַבאַל פאַנגקשאַנאַל גרופּעס (פענאָלס, אַמינאָ גרופּעס, אַלקאָהאָלס) אין פאַרשידן ף לעוועלס. ווי אַ רעזולטאַט, די פאַרשידן פאַנגקשאַנז פון דק און די פֿאַרבונדענע סטראַקטשערז אויף די ייבערפלאַך פון די rGO / nZVI קאַמפּאַזאַט קען ינטעראַקט ילעקטראָוסטאַטיקלי און קען עקסיסטירן ווי קיישאַנז, זוויטטעריאָנס און אַניאָנס, די דק מאַלאַקיול יגזיסץ ווי קאַטיאָניק (DCH3+) ביי pH <3.3, זוויטטעריאָניק (דטש20) 3.3 < פּה <7.7 און אַניאָניק (דטש- אָדער DC2-) ביי פּה 7.7. ווי אַ רעזולטאַט, די פאַרשידן פאַנגקשאַנז פון דק און די פֿאַרבונדענע סטראַקטשערז אויף די ייבערפלאַך פון די rGO / nZVI קאַמפּאַזאַט קען ינטעראַקט ילעקטראָוסטאַטיקלי און קען עקסיסטירן ווי קיישאַנז, זוויטטעריאָנס און אַניאָנס, די דק מאַלאַקיול יגזיסץ ווי קאַטיאָניק (DCH3+) ביי pH <3.3, זוויטטעריאָניק (דטש20) 3.3 < פּה <7.7 און אַניאָניק (דטש- אָדער דק2-) ביי פּה 7.7. В результате различные функции ДК и связанных с ними структур на поверхности компостита rGO/nZVI могов тически и могут существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, молекула ДК существует в видев 3, (ד) שוויטער- ионный (דטש20) 3,3 < פּה < 7,7 און אַנינыי (דטש- אָדער דק2-) פֿאַר ף 7,7. ווי אַ רעזולטאַט, פאַרשידן פאַנגקשאַנז פון דק און פֿאַרבונדענע סטראַקטשערז אויף די ייבערפלאַך פון די rGO/nZVI קאַמפּאַזאַט קענען ינטעראַקט ילעקטראָוסטאַטיקאַללי און קענען עקסיסטירן אין די פאָרעם פון קיישאַנז, זוויטטעריאָנס און אַניאָנס; די דק מאַלאַקיול יגזיסץ ווי אַ קאַטיאָן (דטש3+) ביי ף <3.3; ייאַניק (דטש20) 3.3 < פּה <7.7 און אַניאָניק (דטש- אָדער דק2-) ביי פּה 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离子、两性离子和阴离子的形式存在，DC 分子在pH <3.3 时以阳离子(DCH3+) 的形式存在，两性离子(DCH20) 3.3 < pH <7.7 和阴离子(DCH-或DC2-) 在PH 7.7.因此 , DC 的 种 功能 和 和 和 和 和 复合 材料 表面 的 相关 结构 且缯胏 因此并 可能 以 阳离子 两 性 和 阴离子 形式 ， DC 分子 在 pH <3.3 时 阳禳 筐 阳 禳 筐阳离子 (דטש3+)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 могстит вски аимодействия и существать в виде катионов, цвитер-ионов и анионов, а молекулы ДК являются катион (3, Цн. דעריבער, פאַרשידן פאַנגקשאַנז פון דק און פֿאַרבונדענע סטראַקטשערז אויף די ייבערפלאַך פון די rGO / nZVI קאַמפּאַזאַט קענען אַרייַן ילעקטראָוסטאַטיק ינטעראַקשאַנז און עקסיסטירן אין די פאָרעם פון קיישאַנז, זוויטטעריאָנס און אַניאָנס, בשעת דק מאַלאַקיולז זענען קאַטיאָניק (DCH3+) ביי pH <3.3. אין סיטואַטיאָנס אין ווייטטער-יאָנאַ (דטש20) ביי 3,3 < פּה < 7,7 און אַניאָנאַ (דטש- אָדער דק2-) ביי ף 7,7. עס יגזיסץ ווי אַ זוויטטעריאָן (DCH20) ביי 3.3 <pH <7.7 און אַן אַניאָן (DCH- אָדער DC2-) ביי pH 7.7.מיט אַ פאַרגרעסערן אין ף פון 3 צו 7, די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט און עפעקטיווקייַט פון דק באַזייַטיקונג געוואקסן פון 11.2 מג / ג (56%) צו 17 מג / ג (85%) (Fig. 6C). אָבער, ווי די ף געוואקסן צו 9 און 11, די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט און באַזייַטיקונג עפעקטיווקייַט דיקריסט עפּעס, פון 10.6 מג / ג (53%) צו 6 מג / ג (30%), ריספּעקטיוולי. מיט אַ פאַרגרעסערן אין ף פון 3 צו 7, דקס דער הויפּט עקסיסטירט אין די פאָרעם פון זוויטטעריאָנס, וואָס געמאכט זיי כּמעט ניט-ילעקטראָוסטאַטיקלי געצויגן אָדער ריפּאַלסט מיט rGO / nZVI קאַמפּאַזאַץ, פּרידאַמאַנאַנטלי דורך ילעקטראָוסטאַטיק ינטעראַקשאַן. ווען די ף איז געוואקסן העכער 8.2, די ייבערפלאַך פון די אַדסאָרבענט איז נעגאַטיוולי טשאַרדזשד, אַזוי די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט איז דיקריסט און דיקריסט רעכט צו דער ילעקטראָוסטאַטיק אָפּשטויסן צווישן די נעגאַטיוו טשאַרדזשינג דאָקסיסיקלינע און די ייבערפלאַך פון די אַדסאָרבענט. דער גאַנג סאַגדזשעסץ אַז דק ​​אַדסאָרפּטיאָן אויף rGO / nZVI קאַמפּאַזאַץ איז העכסט ף אָפענגיק, און די רעזולטאַטן אויך אָנווייַזן אַז rGO / nZVI קאַמפּאַזאַץ זענען פּאַסיק ווי אַדסאָרבאַנץ אונטער אַסידיק און נייטראַל טנאָים.
די ווירקונג פון טעמפּעראַטור אויף די אַדסאָרפּטיאָן פון אַ ייקוויאַס לייזונג פון דק איז דורכגעקאָכט ביי (25-55 ° C). פיגורע 7אַ ווייזט די ווירקונג פון טעמפּעראַטור פאַרגרעסערן אויף די באַזייַטיקונג עפעקטיווקייַט פון דק אַנטיביאַטיקס אויף רגאָ / נזווי, עס איז קלאָר אַז די באַזייַטיקונג קאַפּאַציטעט און אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט געוואקסן פון 83.44% און 13.9 מג / ג צו 47% און 7.83 מג / ג. , ריספּעקטיוולי. דעם באַטייטיק פאַרקלענערן קען זיין רעכט צו אַ פאַרגרעסערן אין די טערמאַל ענערגיע פון ​​דק ייאַנז, וואָס פירט צו דעסאָרפּטיאָן47.
ווירקונג פון טעמפּעראַטור אויף באַזייַטיקונג עפעקטיווקייַט און אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט פון סי אויף רגאָ/נזווי קאַמפּאַזאַץ (א) [קאָ = 50 מג ל-1, פּה = 7, דאָזע = 0.05 ג], אַדסאָרבענט דאָזע אויף באַזייַטיקונג עפיקאַסי און באַזייַטיקונג עפיקאַסי פון סי ווירקונג פון ערשט קאַנסאַנטריישאַן אויף די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט און עפעקטיווקייַט פון דק באַזייַטיקונג אויף די rGO / nsVI קאָמפּאָסיטע (ב) [קאָ = 50 מג ל-1, ף = 7, ה = 25 ° C] (C, ד) [קאָ = 25-100 מג ל-1, ף = 7, ה = 25 °C, דאָזע = 0.05 ג].
די ווירקונג פון ינקריסינג די דאָזע פון ​​די קאָמפּאָסיטע אַדסאָרבענט רגאָ / נזווי פון 0.01 ג צו 0.07 ג אויף די באַזייַטיקונג עפעקטיווקייַט און אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט איז געוויזן אין Fig. 7ב. אַ פאַרגרעסערן אין די דאָזע פון ​​די אַדסאָרבענט געפֿירט צו אַ פאַרקלענערן אין די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט פון 33.43 מג / ג צו 6.74 מג / ג. אָבער, מיט אַ פאַרגרעסערן אין די אַדסאָרבענט דאָזע פון ​​0.01 ג צו 0.07 ג, די באַזייַטיקונג עפעקטיווקייַט ינקריסיז פון 66.8% צו 96%, וואָס, אַקאָרדינגלי, קען זיין פארבונדן מיט אַ פאַרגרעסערן אין די נומער פון אַקטיוו סענטערס אויף די נאַנאָקאָמפּאָסיטע ייבערפלאַך.
די ווירקונג פון ערשט קאַנסאַנטריישאַן אויף אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט און באַזייַטיקונג עפעקטיווקייַט [25-100 מג ל-1, 25 ° C, pH 7, דאָזע 0.05 ג] איז געלערנט. ווען די ערשט קאַנסאַנטריישאַן איז געוואקסן פון 25 מג ל -1 צו 100 מג ל -1, די באַזייַטיקונג פּראָצענט פון די rGO / nZVI קאָמפּאָסיטע דיקריסט פון 94.6% צו 65% (Fig. 7C), מיסטאָמע רעכט צו דער אַוועק פון די געבעטן אַקטיוו. זייטלעך. . אַבזאָרבז גרויס קאַנסאַנטריישאַנז פון DC49. אויף די אנדערע האַנט, ווי די ערשט קאַנסאַנטריישאַן געוואקסן, די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט אויך געוואקסן פון 9.4 מג / ג צו 30 מג / ג ביז יקוואַליבריאַם איז ריטשט (Fig. 7 ד). דער באַשערט אָפּרוף איז רעכט צו אַ פאַרגרעסערן אין דרייווינג קראַפט מיט אַן ערשט דק קאַנסאַנטריישאַן גרעסער ווי די דק יאָן מאַסע אַריבערפירן קעגנשטעל צו דערגרייכן די ייבערפלאַך 50 פון די rGO/nZVI קאָמפּאָסיטע.
קאָנטאַקט צייט און קינעטיק שטודיום צילן צו פֿאַרשטיין די יקוואַליבריאַם צייט פון אַדסאָרפּטיאָן. ערשטער, די סומע פון ​​דק אַדסאָרבעד אין דער ערשטער 40 מינוט פון די קאָנטאַקט צייט איז געווען בעערעך האַלב פון די גאַנץ סומע אַדסאָרבעד איבער די גאנצע צייט (100 מינוט). בשעת די דק מאַלאַקיולז אין לייזונג קאַלייד און זיי צו ראַפּאַדלי מייגרייט צו די ייבערפלאַך פון די rGO / nZVI קאָמפּאָסיטע ריזאַלטינג אין באַטייטיק אַדסאָרפּטיאָן. נאָך 40 מין, דק אַדסאָרפּטיאָן געוואקסן ביסלעכווייַז און סלאָולי ביז יקוואַליבריאַם איז ריטשט נאָך 60 מין (Fig. 7 ד). זינט אַ גלייַך סומע איז אַדסאָרבעד אין דער ערשטער 40 מינוט, עס וועט זיין ווייניקערע קאַליזשאַנז מיט דק מאַלאַקיולז און ווייניקערע אַקטיוו זייטלעך וועט זיין בארעכטיגט פֿאַר ניט-אַדסאָרבעד מאַלאַקיולז. דעריבער, די אַדסאָרפּטיאָן קורס קענען זיין רידוסט51.
צו בעסער פֿאַרשטיין די אַדסאָרפּטיאָן קינעטיק, שורה פּלאַץ פון פּסעוודאָ ערשטער סדר (Fig. 8A), פּסעוודאָ רגע סדר (Fig. 8B), און Eloich (Fig. 8C) קינעטיק מאָדעלס זענען געניצט. פֿון די פּאַראַמעטערס באקומען פון די קינעטיק שטודיום (טאַבלע S1), עס ווערט קלאָר אַז די פּסעוודאָסעקאָנד מאָדעל איז דער בעסטער מאָדעל פֿאַר דיסקרייבינג אַדסאָרפּטיאָן קינעטיק, ווו די R2 ווערט איז באַשטימט העכער ווי אין די אנדערע צוויי מאָדעלס. עס איז אויך אַ ענלעכקייט צווישן די קאַלקיאַלייטיד אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט (Qe, cal). די פּסעוודאָ-רגע סדר און די יקספּערמענאַל וואַלועס (qe, exp.) זענען ווייַטער זאָגן אַז די פּסעוודאָ-רגע סדר איז אַ בעסער מאָדעל ווי אנדערע מאָדעלס. ווי געוויזן אין טאַבלע 1, די וואַלועס פון α (ערשט אַדסאָרפּטיאָן קורס) און β (דעסאָרפּטיאָן קעסיידערדיק) באַשטעטיקן אַז די אַדסאָרפּטיאָן קורס איז העכער ווי די דעסאָרפּטיאָן קורס, וואָס ינדיקייץ אַז DC טענדז צו אַדסאָרב יפישאַנטלי אויף די rGO/nZVI52 קאַמפּאַזאַט. .
לינעאַר אַדסאָרפּטיאָן קינעטיק פּלאַץ פון פּסעוודאָ-רגע סדר (א), פּסעוודאָ-ערשטער סדר (ב) און עלאָוויטש (C) [קאָ = 25-100 מג ל-1, ף = 7, ה = 25 °C, דאָזע = 0.05 ג ].
שטודיום פון אַדסאָרפּטיאָן יסאָטהערמס העלפֿן צו באַשטימען די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט פון די אַדסאָרבענט (RGO / nRVI קאָמפּאָסיטע) אין פאַרשידן אַדסאָרבאַטע קאַנסאַנטריישאַנז (דק) און סיסטעם טעמפּעראַטורעס. די מאַקסימום אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט איז קאַלקיאַלייטיד מיט די Langmuir יסאָטהערם, וואָס ינדיקייץ אַז די אַדסאָרפּטיאָן איז כאָומאַדזשיניאַס און אַרייַנגערעכנט די פאָרמירונג פון אַ אַדסאָרבאַטע מאָנאָלייַער אויף די ייבערפלאַך פון די אַדסאָרבענט אָן ינטעראַקשאַן צווישן זיי53. צוויי אנדערע וויידלי געוויינט יסאָטהערם מאָדעלס זענען די Freundlich און Temkin מאָדעלס. כאָטש די Freundlich מאָדעל איז נישט געניצט צו רעכענען די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט, עס העלפּס צו פֿאַרשטיין די כעטעראַדזשיניאַס אַדסאָרפּטיאָן פּראָצעס און אַז וואַקאַנסיעס אויף די אַדסאָרפּטיאָן האָבן פאַרשידענע ענערגיעס, בשעת די טעמקין מאָדעל העלפּס צו פֿאַרשטיין די גשמיות און כעמיש פּראָפּערטיעס פון אַדסאָרפּטיאָן54.
פיגיערז 9A-C ווייַזן שורה פּלאַץ פון די Langmuir, Freindlich און Temkin מאָדעלס ריספּעקטיוולי. די R2 וואַלועס קאַלקיאַלייטיד פון די Freundlich (Fig. 9A) און Langmuir (Fig. 9B) שורה פּלאַץ און דערלאנגט אין טאַבלע 2 ווייַזן אַז DC אַדסאָרפּטיאָן אויף די rGO/nZVI קאַמפּאַזאַט גייט די Freundlich (0.996) און Langmuir (0.988) יסאָטהערם מאָדעלס און טעמקין (0.985). די מאַקסימום אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט (קמאַקס), קאַלקיאַלייטיד מיט די Langmuir יסאָטהערם מאָדעל, איז געווען 31.61 מג ג-1. אין דערצו, די קאַלקיאַלייטיד ווערט פון די דימענשאַנאַל צעשיידונג פאַקטאָר (רל) איז צווישן 0 און 1 (0.097), וואָס ינדיקייץ אַ גינציק אַדסאָרפּטיאָן פּראָצעס. אַנדערש, די קאַלקיאַלייטיד Freundlich קעסיידערדיק (n = 2.756) ינדיקייץ אַ ייבערהאַנט פֿאַר דעם אַבזאָרפּשאַן פּראָצעס. לויט די לינעאַר מאָדעל פון די טעמקין יסאָטהערם (פיגורע 9C), די אַדסאָרפּטיאָן פון דק אויף די rGO/nZVI קאַמפּאַזאַט איז אַ גשמיות אַדסאָרפּטיאָן פּראָצעס, ווייַל ב איז ˂ 82 kJ mol-1 (0.408)55. כאָטש פיזיש אַדסאָרפּטיאָן איז יוזשאַוואַלי מידיייטיד דורך שוואַך וואן דער וואַאַלס פאָרסעס, דירעקט קראַנט אַדסאָרפּטיאָן אויף rGO / nZVI קאַמפּאַזאַץ ריקווייערז נידעריק אַדסאָרפּטיאָן ענערגיעס [56, 57].
Freundlich (א), לאַנגמויר (ב), און טעמקין (C) לינעאַר אַדסאָרפּטיאָן יסאָטהערמס [קאָ = 25-100 מג ל-1, ף = 7, ה = 25 °C, דאָזע = 0.05 ג]. פּלאַנעווען פון די וואַנ'ט האָפף יקווייזשאַן פֿאַר דק אַדסאָרפּטיאָן דורך רגאָ/נזווי קאַמפּאַזאַץ (ד) [קאָ = 25-100 מג ל-1, ף = 7, ה = 25-55 °C און דאָזע = 0.05 ג].
צו אָפּשאַצן די ווירקונג פון רעאַקציע טעמפּעראַטור ענדערונג אויף דק באַזייַטיקונג פון rGO / nZVI קאַמפּאַזאַץ, טהערמאָדינאַמיק פּאַראַמעטערס אַזאַ ווי ענטראָפּי ענדערונג (ΔS), ענטהאַלפּי ענדערונג (ΔH), און פריי ענערגיע ענדערונג (ΔG) זענען קאַלקיאַלייטיד פֿון יקווייזשאַנז. 3 און 458.
ווו \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) - טהערמאָדינאַמיק יקוואַליבריאַם קעסיידערדיק, Ce און CAe - rGO אין לייזונג, ריספּעקטיוולי / נזווי דק קאַנסאַנטריישאַנז ביי ייבערפלאַך יקוואַליבריאַם. ר און רט זענען די גאַז קעסיידערדיק און אַדסאָרפּטיאָן טעמפּעראַטור ריספּעקטיוולי. פּלאָטינג אין Ke קעגן 1/T גיט אַ גלייַך שורה (פיג. 9 ד) פון וואָס ∆S און ∆H קענען זיין באשלאסן.
א נעגאַטיוו ΔH ווערט ינדיקייץ אַז דער פּראָצעס איז עקסאָטהערמיק. אויף די אנדערע האַנט, די ΔH ווערט איז אין די גשמיות אַדסאָרפּטיאָן פּראָצעס. נעגאַטיוו ΔG וואַלועס אין טיש 3 אָנווייַזן אַז אַדסאָרפּטיאָן איז מעגלעך און ספּאַנטייניאַס. נעגאַטיוו וואַלועס פון ΔS אָנווייַזן אַ הויך אָרדערינג פון אַדסאָרבענט מאַלאַקיולז אין די פליסיק צובינד (טאַבלע 3).
טיש 4 קאַמפּערז די rGO / nZVI קאָמפּאָסיטע מיט אנדערע אַדסאָרבאַנץ רעפּאָרטעד אין פריערדיקן שטודיום. עס איז קלאָר אַז די VGO / nCVI קאָמפּאָסיטע האט אַ הויך אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט און קען זיין אַ פּראַמאַסינג מאַטעריאַל פֿאַר די באַזייַטיקונג פון דק אַנטיביאַטיקס פון וואַסער. אין אַדישאַן, די אַדסאָרפּטיאָן פון rGO / nZVI קאַמפּאַזאַץ איז אַ שנעל פּראָצעס מיט אַ יקוואַליבריישאַן צייט פון 60 מינוט. די ויסגעצייכנט אַדסאָרפּטיאָן פּראָפּערטיעס פון די rGO / nZVI קאַמפּאַזאַץ קענען זיין דערקלערט דורך די סינערדזשיסטיק ווירקונג פון rGO און nZVI.
פיגיערז 10A, B אילוסטרירן די באַרדאַסדיק מעקאַניזאַם פֿאַר די באַזייַטיקונג פון דק אַנטיביאַטיקס דורך די rGO / nZVI און nZVI קאַמפּלעקסאַז. לויט די רעזולטאַטן פון יקספּעראַמאַנץ אויף די ווירקונג פון ף אויף די עפעקטיווקייַט פון דק אַדסאָרפּטיאָן, מיט אַ פאַרגרעסערן אין ף פון 3 צו 7, דק אַדסאָרפּטיאָן אויף די rGO / nZVI קאָמפּאָסיטע איז נישט קאַנטראָולד דורך ילעקטראָוסטאַטיק ינטעראַקשאַנז, זינט עס אַקטאַד ווי אַ זוויטטעריאָן; דעריבער, אַ ענדערונג אין די ף ווערט האט נישט ווירקן די אַדסאָרפּטיאָן פּראָצעס. דערנאָך, די אַדסאָרפּטיאָן מעקאַניזאַם קענען זיין קאַנטראָולד דורך ניט-ילעקטראָוסטאַטיק ינטעראַקשאַנז אַזאַ ווי הידראָפאָביק יפעקץ, הידראָפאָביק יפעקץ און π-π סטאַקינג ינטעראַקשאַנז צווישן די rGO/nZVI קאָמפּאָסיטע און DC66. עס איז באַוווסט אַז די מעקאַניזאַם פון עראַמאַטיק אַדסאָרבאַטעס אויף די סערפאַסיז פון לייערד גראַפענע איז דערקלערט דורך π–π סטאַקינג ינטעראַקשאַנז ווי די הויפּט דרייווינג קראַפט. די קאָמפּאָסיטע איז אַ לייערד מאַטעריאַל ענלעך צו גראַפענע מיט אַ אַבזאָרפּשאַן מאַקסימום ביי 233 נם רעכט צו דער יבערגאַנג π-π*. באַזירט אויף דעם בייַזייַן פון פיר עראַמאַטיק רינגס אין די מאָלעקולאַר סטרוקטור פון די דק אַדסאָרבאַטע, מיר כייפּאַטאַסייזד אַז עס איז אַ מעקאַניזאַם פון π-π-סטאַקינג ינטעראַקשאַן צווישן די עראַמאַטיק דק (π-עלעקטראָן אַקסעפּטאָר) און די געגנט רייַך אין π-עלעקטראָנס. די RGO ייבערפלאַך. /nZVI קאַמפּאַזאַץ. אין דערצו, ווי געוויזן אין Fig. 10B, FTIR שטודיום זענען דורכגעקאָכט צו לערנען די מאָלעקולאַר ינטעראַקשאַן פון rGO / nZVI קאָמפּאָסיטעס מיט דק, און די FTIR ספּעקטראַ פון rGO / nZVI קאָמפּאָסיטעס נאָך דק אַדסאָרפּטיאָן זענען געוויזן אין פיגורע 10B. 10ב. א נייַע שפּיץ איז באמערקט ביי 2111 סענטימעטער -1, וואָס קאָראַספּאַנדז צו די פריימווערק ווייבריישאַן פון די C = C בונד, וואָס ינדיקייץ די בייַזייַן פון די קאָראַספּאַנדינג אָרגאַניק פאַנגקשאַנאַל גרופּעס אויף די ייבערפלאַך פון 67 rGO / nZVI. אנדערע פּיקס יבעררוק פון 1561 צו 1548 סענטימעטער-1 און פון 1399 צו 1360 סענטימעטער-1, וואָס אויך קאַנפערמז אַז π-π ינטעראַקשאַנז שפּילן אַ וויכטיק ראָלע אין די אַדסאָרפּטיאָן פון גראַפענע און אָרגאַניק פּאַלוטאַנץ68,69. נאָך דק אַדסאָרפּטיאָן, די ינטענסיטי פון עטלעכע זויערשטאָף-מיט גרופּעס, אַזאַ ווי אָה, דיקריסט צו 3270 סענטימעטער-1, וואָס סאַגדזשעסץ אַז הידראָגען באַנדינג איז איינער פון די אַדסאָרפּטיאָן מעקאַניזאַמז. אזוי, באזירט אויף די רעזולטאַטן, דק אַדסאָרפּטיאָן אויף די rGO / nZVI קאַמפּאַזאַט אַקערז דער הויפּט רעכט צו π-π סטאַקינג ינטעראַקשאַנז און ה-באָנדס.
ראַשאַנאַל מעקאַניזאַם פון אַדסאָרפּטיאָן פון דק אַנטיביאַטיקס דורך רגאָ / נזווי און נזווי קאַמפּלעקסאַז (א). FTIR אַדסאָרפּטיאָן ספּעקטראַ פון דק אויף רגאָ / נזווי און נזווי (ב).
די ינטענסיטי פון די אַבזאָרפּשאַן באַנדס פון נזווי ביי 3244, 1615, 1546 און 1011 סענטימעטער-1 געוואקסן נאָך דק אַדסאָרפּטיאָן אויף נזווי (פיגורע 10 ב) קאַמפּערד מיט נזווי, וואָס זאָל זיין שייַכות צו די ינטעראַקשאַן מיט מעגלעך פאַנגקשאַנאַל גרופּעס פון קאַרבאָקסיליק זויער. אָ גרופּעס אין דק. אָבער, דער נידעריקער פּראָצענט פון טראַנסמיסיע אין אַלע באמערקט באַנדס ינדיקייץ קיין באַטייטיק ענדערונג אין די אַדסאָרפּטיאָן עפעקטיווקייַט פון די פיטאָסינטעטיש אַדסאָרבענט (נזווי) קאַמפּערד מיט נזווי איידער די אַדסאָרפּטיאָן פּראָצעס. לויט עטלעכע DC באַזייַטיקונג פאָרשונג מיט nZVI71, ווען nZVI ריאַקץ מיט H2O, עלעקטראָנס זענען רעלעאַסעד און דעמאָלט H + איז געניצט צו פּראָדוצירן העכסט רעדוסיבלע אַקטיוו הידראָגען. צום סוף, עטלעכע קאַטיאָניק קאַמפּאַונדז אָננעמען עלעקטראָנס פון אַקטיוו הידראָגען, ריזאַלטינג אין -C=N און -C=C-, וואָס איז אַטריביאַטאַד צו די ספּליטינג פון די בענזין רינג.