ఆకుపచ్చ సింథటిక్ తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ మరియు నానో-జీరో ఐరన్ కాంప్లెక్స్‌ల ద్వారా నీటి నుండి డాక్సీసైక్లిన్ యాంటీబయాటిక్స్ యొక్క సినర్జిస్టిక్ తొలగింపు

నేచర్.కామ్ సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు ఉపయోగిస్తున్న బ్రౌజర్ వెర్షన్‌కు పరిమిత CSS మద్దతు ఉంది. ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు నవీకరించబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాలని మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము (లేదా ఇంటర్నెట్ ఎక్స్‌ప్లోరర్‌లో అనుకూలత మోడ్‌ను నిలిపివేయండి). ఈ సమయంలో, నిరంతర మద్దతును నిర్ధారించడానికి, మేము శైలులు మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా సైట్‌ను అందిస్తాము.
ఈ పనిలో, తక్కువ హానికరమైన రసాయన సంశ్లేషణ వంటి “ఆకుపచ్చ” కెమిస్ట్రీ సూత్రాలకు అనుగుణంగా సోఫోరా పసుపు ఆకు సారాన్ని తగ్గించే ఏజెంట్ మరియు స్టెబిలైజర్‌గా ఉపయోగించి RGO/NZVI మిశ్రమాలు మొదటిసారిగా సరళమైన మరియు పర్యావరణ అనుకూలమైన విధానాన్ని ఉపయోగించి సంశ్లేషణ చేయబడ్డాయి. విజయవంతమైన మిశ్రమ కల్పనను సూచించే SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR మరియు ZETA సంభావ్యత వంటి మిశ్రమాల విజయవంతమైన సంశ్లేషణను ధృవీకరించడానికి అనేక సాధనాలు ఉపయోగించబడ్డాయి. యాంటీబయాటిక్ డాక్సీసైక్లిన్ యొక్క వివిధ ప్రారంభ సాంద్రతలలో నవల మిశ్రమాలు మరియు స్వచ్ఛమైన NZVI యొక్క తొలగింపు సామర్థ్యం RGO మరియు NZVI మధ్య సినర్జిస్టిక్ ప్రభావాన్ని పరిశోధించడానికి పోల్చబడింది. 25mg L-1, 25 ° C మరియు 0.05G యొక్క తొలగింపు పరిస్థితులలో, స్వచ్ఛమైన NZVI యొక్క యాడ్సార్ప్టివ్ తొలగింపు రేటు 90%, అయితే RGO/NZVI కాంపోజిట్ చేత డాక్సీసైక్లిన్ యొక్క యాడ్సార్ప్టివ్ తొలగింపు రేటు 94.6%కి చేరుకుంది, ఇది NZVI మరియు RGO అని నిర్ధారిస్తుంది. అధిశోషణం ప్రక్రియ ఒక నకిలీ-సెకండ్ ఆర్డర్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది మరియు ఫ్రాయిండ్లిచ్ మోడల్‌తో మంచి ఒప్పందంలో ఉంది, ఇది 25 ° C మరియు pH 7 వద్ద గరిష్టంగా శోషణ సామర్థ్యం 31.61 mg G-1. DC ను తొలగించడానికి సహేతుకమైన విధానం ప్రతిపాదించబడింది. అదనంగా, వరుసగా ఆరు పునరుత్పత్తి చక్రాల తర్వాత RGO/NZVI మిశ్రమం యొక్క పునర్వినియోగం 60%.
నీటి కొరత మరియు కాలుష్యం ఇప్పుడు అన్ని దేశాలకు తీవ్రమైన ముప్పు. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, కోవిడ్ -19 పాండమిక్ 1,2,3 సమయంలో నీటి కాలుష్యం, ముఖ్యంగా యాంటీబయాటిక్ కాలుష్యం పెరిగింది. అందువల్ల, మురుగునీటిలో యాంటీబయాటిక్స్ తొలగించడానికి సమర్థవంతమైన సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క అభివృద్ధి అత్యవసర పని.
టెట్రాసైక్లిన్ సమూహం నుండి నిరోధక సెమీ సింథటిక్ యాంటీబయాటిక్స్ ఒకటి డాక్సీసైక్లిన్ (డిసి) 4,5. భూగర్భజలాలు మరియు ఉపరితల జలాల్లోని డిసి అవశేషాలను జీవక్రియ చేయలేమని నివేదించబడింది, కేవలం 20-50% మాత్రమే జీవక్రియ చేయబడతాయి మరియు మిగిలినవి పర్యావరణంలోకి విడుదల చేయబడతాయి, దీనివల్ల తీవ్రమైన పర్యావరణ మరియు ఆరోగ్య సమస్యలు 6.
తక్కువ స్థాయిలో DC కి గురికావడం జల కిరణజన్య సంయోగక్రియ సూక్ష్మజీవులను చంపగలదు, యాంటీమైక్రోబయల్ బ్యాక్టీరియా యొక్క వ్యాప్తిని బెదిరించవచ్చు మరియు యాంటీమైక్రోబయల్ నిరోధకతను పెంచుతుంది, కాబట్టి ఈ కలుషితాన్ని మురుగునీటి నుండి తొలగించాలి. నీటిలో DC యొక్క సహజ క్షీణత చాలా నెమ్మదిగా ఉన్న ప్రక్రియ. ఫోటోలిసిస్, బయోడిగ్రేడేషన్ మరియు అధిశోషణం వంటి భౌతిక-రసాయన ప్రక్రియలు తక్కువ సాంద్రతలలో మరియు చాలా తక్కువ రేట్లు 7,8 వద్ద మాత్రమే క్షీణించగలవు. ఏదేమైనా, అత్యంత ఆర్థిక, సరళమైన, పర్యావరణ అనుకూలమైన, నిర్వహించడానికి సులభమైన మరియు సమర్థవంతమైన పద్ధతిని అధిగమించడం 9,10.
నానో జీరో వాలెంట్ ఐరన్ (NZVI) అనేది చాలా శక్తివంతమైన పదార్థం, ఇది మెట్రోనిడాజోల్, డయాజెపామ్, సిప్రోఫ్లోక్సాసిన్, క్లోరాంఫెనికోల్ మరియు టెట్రాసైక్లిన్లతో సహా నీటి నుండి అనేక యాంటీబయాటిక్‌లను తొలగించగలదు. ఈ సామర్థ్యం NZVI కలిగి ఉన్న అద్భుతమైన లక్షణాల వల్ల, అధిక రియాక్టివిటీ, పెద్ద ఉపరితల వైశాల్యం మరియు అనేక బాహ్య బైండింగ్ సైట్లు 11. ఏది ఏమయినప్పటికీ, వాన్ డెర్ వెల్స్ శక్తులు మరియు అధిక అయస్కాంత లక్షణాల కారణంగా NZVI సజల మాధ్యమంలో సమగ్రంగా ఉంటుంది, ఇది NZVI10,12 యొక్క రియాక్టివిటీని నిరోధించే ఆక్సైడ్ పొరల ఏర్పడటం వలన కలుషితాలను తొలగించడంలో దాని ప్రభావాన్ని తగ్గిస్తుంది. NZVI కణాల యొక్క సముదాయాన్ని సర్ఫాక్టెంట్లు మరియు పాలిమర్‌లతో సవరించడం ద్వారా లేదా వాటిని ఇతర సూక్ష్మ పదార్ధాలతో కలపడం ద్వారా మిశ్రమాల రూపంలో కలపడం ద్వారా తగ్గించవచ్చు, ఇది పర్యావరణంలో వాటి స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఆచరణీయమైన విధానంగా నిరూపించబడింది .13,14.
గ్రాఫేన్ అనేది రెండు డైమెన్షనల్ కార్బన్ నానోమెటీరియల్, ఇది తేనెగూడు జాలకలో అమర్చబడిన SP2- హైబ్రిడైజ్డ్ కార్బన్ అణువులతో ఉంటుంది. ఇది పెద్ద ఉపరితల వైశాల్యం, గణనీయమైన యాంత్రిక బలం, అద్భుతమైన ఎలక్ట్రోకాటలిటిక్ చర్య, అధిక ఉష్ణ వాహకత, వేగవంతమైన ఎలక్ట్రాన్ కదలిక మరియు దాని ఉపరితలంపై అకర్బన నానోపార్టికల్స్‌కు మద్దతు ఇవ్వడానికి తగిన క్యారియర్ పదార్థాన్ని కలిగి ఉంది. లోహ నానోపార్టికల్స్ మరియు గ్రాఫేన్ కలయిక ప్రతి పదార్థం యొక్క వ్యక్తిగత ప్రయోజనాలను బాగా మించిపోతుంది మరియు దాని ఉన్నతమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాల కారణంగా, మరింత సమర్థవంతమైన నీటి చికిత్స కోసం నానోపార్టికల్స్ యొక్క సరైన పంపిణీని అందిస్తుంది.
తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ (RGO) మరియు NZVI యొక్క సంశ్లేషణలో సాధారణంగా ఉపయోగించే హానికరమైన రసాయన తగ్గించే ఏజెంట్లకు మొక్కల సారం ఉత్తమ ప్రత్యామ్నాయం ఎందుకంటే అవి అందుబాటులో ఉన్నాయి, చవకైనవి, ఒక-దశ, పర్యావరణ సురక్షితమైనవి, మరియు వాటిని తగ్గించే ఏజెంట్లుగా ఉపయోగించవచ్చు. ఫ్లేవనాయిడ్లు మరియు ఫినోలిక్ సమ్మేళనాలు కూడా స్టెబిలైజర్‌గా పనిచేస్తాయి. అందువల్ల, అట్రిప్లెక్స్ హాలిమస్ ఎల్. ఆకు సారం ఈ అధ్యయనంలో RGO/NZVI మిశ్రమాల సంశ్లేషణ కోసం మరమ్మతు మరియు ముగింపు ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించబడింది. అమరాంతసీ కుటుంబం నుండి అట్రిప్లెక్స్ హాలిమస్ అనేది విస్తృత భౌగోళిక శ్రేణి 16 తో నత్రజని-ప్రియమైన శాశ్వత పొద.
అందుబాటులో ఉన్న సాహిత్యం ప్రకారం, అట్రిప్లెక్స్ హాలిమస్ (ఎ. హాలిమస్) మొదట RGO/NZVI మిశ్రమాలను ఆర్థిక మరియు పర్యావరణ అనుకూల సంశ్లేషణ పద్ధతిగా చేయడానికి ఉపయోగించారు. అందువల్ల, ఈ పని యొక్క లక్ష్యం నాలుగు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది: (1) A. హాలిమస్ ఆక్వాటిక్ ఆకు సారం ఉపయోగించి RGO/NZVI మరియు తల్లిదండ్రుల NZVI మిశ్రమాల ఫైటోసింథసిస్, (2) వాటి విజయవంతమైన కల్పనను నిర్ధారించడానికి బహుళ పద్ధతులను ఉపయోగించి ఫైటోసింథసైజ్డ్ మిశ్రమాల లక్షణం, (3) rog మరియు NZVI యొక్క సినర్జిస్టిక్ ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేస్తుంది. వేర్వేరు ప్రతిచర్య పారామితుల క్రింద యాంటీబయాటిక్స్, అధిశోషణం ప్రక్రియ యొక్క పరిస్థితులను ఆప్టిమైజ్ చేయండి, (3) ప్రాసెసింగ్ చక్రం తరువాత వివిధ నిరంతర చికిత్సలలో మిశ్రమ పదార్థాలను పరిశోధించండి.
డాక్సీసైక్లిన్ హైడ్రోక్లోరైడ్ (DC, MM = 480.90, కెమికల్ ఫార్ములా C222H24N2O · HCL, 98%), ఐరన్ క్లోరైడ్ హెక్సాహైడ్రేట్ (FECL3.6H2O, 97%), సిగ్మా-ఆల్డ్రిచ్, USA నుండి కొనుగోలు చేసిన గ్రాఫైట్ పౌడర్. సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ (NAOH, 97%), ఇథనాల్ (C2H5OH, 99.9%) మరియు హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం (HCL, 37%) USA లోని మెర్క్ నుండి కొనుగోలు చేయబడ్డాయి. NACL, KCL, CACL2, MNCL2 మరియు MGCL2 ను టియాంజిన్ కామియో కెమికల్ రియాజెంట్ కో, లిమిటెడ్ నుండి కొనుగోలు చేశారు. అన్ని కారకాలు అధిక విశ్లేషణాత్మక స్వచ్ఛత. అన్ని సజల పరిష్కారాలను సిద్ధం చేయడానికి డబుల్-డిస్టిల్డ్ వాటర్ ఉపయోగించబడింది.
ఎ. హాలిమస్ యొక్క ప్రతినిధి నమూనాలను నైలు డెల్టాలోని వారి సహజ ఆవాసాల నుండి సేకరించారు మరియు ఈజిప్ట్ యొక్క మధ్యధరా తీరం వెంబడి ఉన్న భూములు. వర్తించే జాతీయ మరియు అంతర్జాతీయ మార్గదర్శకాల ప్రకారం మొక్కల సామగ్రిని సేకరించారు. ప్రొఫెసర్ మనల్ ఫౌజీ బౌలోస్ 18 ప్రకారం మొక్కల నమూనాలను గుర్తించారు, మరియు అలెగ్జాండ్రియా విశ్వవిద్యాలయం యొక్క పర్యావరణ శాస్త్ర విభాగం శాస్త్రీయ ప్రయోజనాల కోసం అధ్యయనం చేసిన మొక్కల జాతుల సేకరణకు అధికారం ఇస్తుంది. టాంటా యూనివర్శిటీ హెర్బేరియం (టేన్), వోచర్లు సంఖ్యలో నమూనా వోచర్లు జరుగుతాయి. 14 122–14 127, జమ చేసిన పదార్థాలకు ప్రాప్యతను అందించే పబ్లిక్ హెర్బేరియం. అదనంగా, దుమ్ము లేదా ధూళిని తొలగించడానికి, మొక్క యొక్క ఆకులను చిన్న ముక్కలుగా కట్ చేసి, 3 సార్లు ట్యాప్ మరియు స్వేదనజలంతో కడిగి, ఆపై 50 ° C వద్ద ఆరబెట్టండి. మొక్కను చూర్ణం చేశారు, 5 గ్రాముల చక్కటి పొడి 100 ఎంఎల్ స్వేదనజలంలో మునిగి, సారం పొందటానికి 20 నిమిషాలు 70 ° C వద్ద కదిలించారు. బాసిల్లస్ నికోటియానా యొక్క పొందిన సారం వాట్మాన్ ఫిల్టర్ పేపర్ ద్వారా ఫిల్టర్ చేయబడింది మరియు మరింత ఉపయోగం కోసం 4 ° C వద్ద శుభ్రమైన మరియు క్రిమిరహితం చేసిన గొట్టాలలో నిల్వ చేయబడింది.
మూర్తి 1 లో చూపినట్లుగా, గో గ్రాఫైట్ పౌడర్ నుండి సవరించిన హమ్మర్స్ పద్ధతి ద్వారా తయారు చేయబడింది. 10 మి.గ్రా గో పౌడర్‌ను 50 ఎంఎల్ డీయోనైజ్డ్ నీటిలో 30 నిమిషాలు సోనికేషన్ కింద చెదరగొట్టారు, ఆపై 0.9 గ్రాముల FECL3 మరియు 2.9 గ్రా NAAC 60 నిమిషాలు కలిపారు. 20 మి.లీ అట్రిప్లెక్స్ ఆకు సారం కదిలించిన ద్రావణానికి గందరగోళంతో జోడించబడింది మరియు 80 ° C వద్ద 8 గంటలు వదిలివేయబడింది. ఫలితంగా వచ్చిన నల్ల సస్పెన్షన్ ఫిల్టర్ చేయబడింది. తయారుచేసిన నానోకంపొసైట్‌లను ఇథనాల్ మరియు బిడిస్టిల్డ్ నీటితో కడిగి, ఆపై వాక్యూమ్ ఓవెన్‌లో 50 ° C వద్ద 12 గంటలు ఎండబెట్టారు.
RGO/NZVI మరియు NZVI కాంప్లెక్స్‌ల ఆకుపచ్చ సంశ్లేషణ యొక్క స్కీమాటిక్ మరియు డిజిటల్ ఛాయాచిత్రాలు మరియు అట్రిప్లెక్స్ హాలిమస్ సారం ఉపయోగించి కలుషితమైన నీటి నుండి DC యాంటీబయాటిక్‌లను తొలగించడం.
క్లుప్తంగా, అంజీర్ 1 లో చూపినట్లుగా, 0.05 M Fe3+ అయాన్లను కలిగి ఉన్న ఇనుప క్లోరైడ్ ద్రావణం యొక్క 10 mL, మితమైన తాపన మరియు గందరగోళంతో 60 నిమిషాలు చేదు ఆకు సారం ద్రావణం యొక్క 20 mL కు డ్రాప్‌వైస్‌గా జోడించబడింది, ఆపై ద్రావణాన్ని 14,000 RPM (హెర్మిల్, 15,000 RPM) 15 నిమిషాల పాటు కడిగివేయడానికి మరియు వీటిని ఇస్తాయి, వీటిని, వీటిని కడగాలి. రాత్రిపూట 60 ° C. వద్ద వాక్యూమ్ ఓవెన్.
ప్లాంట్-సింథసైజ్డ్ RGO/NZVI మరియు NZVI మిశ్రమాలను UV- కనిపించే స్పెక్ట్రోస్కోపీ (T70/T80 సిరీస్ UV/VIS స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్లు, PG ఇన్స్ట్రుమెంట్స్ లిమిటెడ్, UK) ద్వారా 200-800 nm స్కానింగ్ పరిధిలో వర్గీకరించారు. RGO/NZVI మరియు NZVI మిశ్రమాల యొక్క స్థలాకృతి మరియు పరిమాణ పంపిణీని విశ్లేషించడానికి, TEM స్పెక్ట్రోస్కోపీ (జోయెల్, JEM-2100F, జపాన్, వోల్టేజ్ 200 kV ని వేగవంతం చేస్తుంది) ఉపయోగించబడింది. రికవరీ మరియు స్థిరీకరణ ప్రక్రియకు కారణమైన మొక్కల సారంలలో పాల్గొనగల క్రియాత్మక సమూహాలను అంచనా వేయడానికి, FT-IR స్పెక్ట్రోస్కోపీ జరిగింది (4000-600 సెం.మీ -1 పరిధిలో జాస్కో స్పెక్ట్రోమీటర్). అదనంగా, సంశ్లేషణ చేయబడిన నానోమెటీరియల్స్ యొక్క ఉపరితల ఛార్జీని అధ్యయనం చేయడానికి జీటా సంభావ్యత ఎనలైజర్ (జీటాసైజర్ నానో ZS మాల్వెర్న్) ఉపయోగించబడింది. పొడి నానోమెటీరియల్స్ యొక్క ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ కొలతల కోసం, ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్టోమీటర్ (ఎక్స్'పెర్ట్ ప్రో, నెదర్లాండ్స్) ఉపయోగించబడింది, ఇది ప్రస్తుత (40 మా) వద్ద పనిచేస్తుంది, 2θ పరిధిలో వోల్టేజ్ (45 kV) 20 ° నుండి 80 ° మరియు కుకా 1 రేడియేషన్ (\ (lom లాంబ్డా = \) 1.54056 AO). ఎనర్జీ డిస్పర్సివ్ ఎక్స్-రే స్పెక్ట్రోమీటర్ (EDX) (మోడల్ JEOL JSM-IT100) XPS పై -10 నుండి 1350 EV వరకు అల్ K-α మోనోక్రోమటిక్ ఎక్స్-కిరణాలను సేకరించేటప్పుడు ఎలిమెంటల్ కూర్పును అధ్యయనం చేయడానికి బాధ్యత వహించింది, స్పాట్ సైజ్ 400 μm K-Alpha (థర్మో ఫిషర్ సైంటిఫిక్, USA) పూర్తి EVRUM యొక్క ట్రాన్స్మిషన్ ఎనర్జీ. పౌడర్ నమూనాను నమూనా హోల్డర్‌లో నొక్కి, వాక్యూమ్ చాంబర్‌లో ఉంచబడుతుంది. సి 1 ఎస్ స్పెక్ట్రం బైండింగ్ శక్తిని నిర్ణయించడానికి 284.58 eV వద్ద సూచనగా ఉపయోగించబడింది.
సజల పరిష్కారాల నుండి డాక్సీసైక్లిన్ (DC) ను తొలగించడంలో సంశ్లేషణ చేయబడిన RGO/NZVI నానోకంపొసైట్ల యొక్క ప్రభావాన్ని పరీక్షించడానికి శోషణ ప్రయోగాలు జరిగాయి. 298 K. వద్ద కక్ష్య షేకర్ (స్టువర్ట్, కక్ష్య షేకర్/SSL1) పై 200 ఆర్‌పిఎమ్ వేగంతో 25 ఎంఎల్ ఎర్లెన్‌మేయర్ ఫ్లాస్క్‌లలో శోషణ ప్రయోగాలు జరిగాయి. శోషణ సామర్థ్యంపై RGO/NSVI మోతాదు యొక్క ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి, వివిధ బరువులు (0.01–0.07 గ్రా) యొక్క నానోకంపొసైట్లు 20 mL DC ద్రావణానికి చేర్చబడ్డాయి. గతిశాస్త్రం మరియు అధిశోషణం ఐసోథెర్మ్‌లను అధ్యయనం చేయడానికి, యాడ్సోర్బెంట్ యొక్క 0.05 గ్రా ప్రారంభ ఏకాగ్రత (25–100 mg L -1) తో CD యొక్క సజల ద్రావణంలో మునిగిపోయింది. DC యొక్క తొలగింపుపై pH యొక్క ప్రభావం pH (3–11) వద్ద మరియు 25 ° C వద్ద 50 mg L-1 యొక్క ప్రారంభ ఏకాగ్రత వద్ద అధ్యయనం చేయబడింది. చిన్న మొత్తంలో HCl లేదా NaOH ద్రావణాన్ని జోడించడం ద్వారా సిస్టమ్ యొక్క pH ని సర్దుబాటు చేయండి (క్రిసన్ pH మీటర్, pH మీటర్, pH 25). అదనంగా, 25-55 ° C పరిధిలో శోషణ ప్రయోగాలపై ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత యొక్క ప్రభావం పరిశోధించబడింది. 50 mg L -1, pH 3 మరియు 7), 25 ° C, మరియు 0.05 గ్రా యొక్క యాడ్సోర్బెంట్ మోతాదులో NaCl (0.01–4 mol L -1) యొక్క వివిధ సాంద్రతలను జోడించడం ద్వారా అధిశోషణం ప్రక్రియపై అయానిక్ బలం యొక్క ప్రభావం అధ్యయనం చేయబడింది. నాన్-అడ్సోర్బ్డ్ డిసి యొక్క శోషణను డ్యూయల్ బీమ్ యువి-విస్ స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్ (టి 70/టి 80 సిరీస్, పిజి ఇన్స్ట్రుమెంట్స్ లిమిటెడ్, యుకె) ఉపయోగించి 1.0 సెం.మీ మార్గం పొడవు క్వార్ట్జ్ క్యూవెట్‌లతో గరిష్ట తరంగదైర్ఘ్యాలు (λmax) 270 మరియు 350 ఎన్ఎమ్ల వద్ద కొలుస్తారు. DC యాంటీబయాటిక్స్ (R%; Eq. 1) మరియు DC, QT, EQ యొక్క శోషణ మొత్తం. 2 (Mg/g) కింది సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి కొలుస్తారు.
ఇక్కడ %r అనేది DC తొలగింపు సామర్థ్యం ( %), CO అనేది 0 వద్ద ప్రారంభ DC గా ration త, మరియు C అనేది వరుసగా T సమయంలో DC గా ration త (Mg L-1).
QE అనేది యాడ్సోర్బెంట్ (Mg G-1) యొక్క యూనిట్ ద్రవ్యరాశికి DC యాడ్సోర్బ్డ్ మొత్తం, CO మరియు CE వరుసగా సున్నా సమయంలో మరియు సమతుల్యత వద్ద సాంద్రతలు (Mg L-1), V అనేది ద్రావణ వాల్యూమ్ (L), మరియు M అనేది యాడర్‌ప్షన్ మాస్ రియాజెంట్ (G).
SEM చిత్రాలు (అత్తి పండ్లను 2A -C) RGO/NZVI మిశ్రమం యొక్క లామెల్లార్ పదనిర్మాణ శాస్త్రాన్ని దాని ఉపరితలంపై ఏకరీతిలో చెదరగొట్టబడిన గోళాకార ఇనుము నానోపార్టికల్స్ తో చూపిస్తుంది, ఇది NZVI NP లను RGO ఉపరితలానికి విజయవంతంగా అనుబంధాన్ని సూచిస్తుంది. అదనంగా, RGO ఆకులో కొన్ని ముడతలు ఉన్నాయి, A. హాలిమస్ GO యొక్క పునరుద్ధరణతో ఒకేసారి ఆక్సిజన్ కలిగిన సమూహాలను తొలగించడాన్ని నిర్ధారిస్తుంది. ఈ పెద్ద ముడతలు ఇనుము NP ల యొక్క చురుకుగా లోడ్ చేయడానికి సైట్‌లుగా పనిచేస్తాయి. NZVI చిత్రాలు (Fig. 2D-F) గోళాకార ఇనుము NP లు చాలా చెల్లాచెదురుగా ఉన్నాయని మరియు సమగ్రపరచబడలేదని చూపించాయి, ఇది మొక్కల సారం యొక్క బొటానికల్ భాగాల పూత స్వభావం కారణంగా ఉంది. కణ పరిమాణం 15-26 nm లోపు మారుతుంది. ఏదేమైనా, కొన్ని ప్రాంతాలు ఉబ్బెత్తు మరియు కావిటీస్ యొక్క నిర్మాణంతో మెసోపోరస్ పదనిర్మాణ శాస్త్రాన్ని కలిగి ఉన్నాయి, ఇవి NZVI యొక్క అధిక ప్రభావవంతమైన శోషణ సామర్థ్యాన్ని అందించగలవు, ఎందుకంటే అవి NZVI యొక్క ఉపరితలంపై DC అణువులను ట్రాప్ చేసే అవకాశాన్ని పెంచుతాయి. రోసా డమాస్కస్ సారం NZVI యొక్క సంశ్లేషణ కోసం ఉపయోగించినప్పుడు, పొందిన NP లు శూన్యాలు మరియు వేర్వేరు ఆకృతులతో అసంపూర్తిగా ఉన్నాయి, ఇవి Cr (VI) అధిశోషణలో వాటి సామర్థ్యాన్ని తగ్గించాయి మరియు ప్రతిచర్య సమయాన్ని పెంచాయి 23. ఫలితాలు OAK మరియు మల్బరీ ఆకుల నుండి సంశ్లేషణ చేయబడిన NZVI కి అనుగుణంగా ఉంటాయి, ఇవి ప్రధానంగా స్పష్టమైన సంకలనం లేకుండా వివిధ నానోమీటర్ పరిమాణాలతో గోళాకార నానోపార్టికల్స్.
RGO/NZVI (AC), NZVI (D, E) మిశ్రమాలు మరియు NZVI/RGO (G) మరియు NZVI (H) మిశ్రమాల EDX నమూనాల SEM చిత్రాలు.
మొక్క-సింథసైజ్డ్ RGO/NZVI మరియు NZVI మిశ్రమాల యొక్క ఎలిమెంటల్ కూర్పు EDX (Fig. 2G, H) ఉపయోగించి అధ్యయనం చేయబడింది. NZVI కార్బన్ (ద్రవ్యరాశి ద్వారా 38.29%), ఆక్సిజన్ (ద్రవ్యరాశి ద్వారా 47.41%) మరియు ఇనుము (ద్రవ్యరాశి ద్వారా 11.84%) తో కూడి ఉందని అధ్యయనాలు చెబుతున్నాయి, అయితే భాస్వరం 24 వంటి ఇతర అంశాలు కూడా ఉన్నాయి, వీటిని మొక్కల సారం నుండి పొందవచ్చు. అదనంగా, కార్బన్ మరియు ఆక్సిజన్ యొక్క అధిక శాతం ఉపరితల NZVI నమూనాలలో మొక్కల సారం నుండి ఫైటోకెమికల్స్ ఉండటం వల్ల. ఈ అంశాలు RGO లో సమానంగా పంపిణీ చేయబడతాయి కాని వేర్వేరు నిష్పత్తులలో: C (39.16 WT %), O (46.98 WT %) మరియు Fe (10.99 WT %), EDX RGO/NZVI కూడా మొక్కల సారం తో సంబంధం ఉన్న S వంటి ఇతర అంశాల ఉనికిని కూడా చూపిస్తుంది. A. హాలిమస్ ఉపయోగించి RGO/NZVI మిశ్రమంలో ప్రస్తుత C: O నిష్పత్తి మరియు ఇనుము కంటెంట్ యూకలిప్టస్ ఆకు సారం ఉపయోగించడం కంటే చాలా మంచిది, ఎందుకంటే ఇది C (23.44 wt.%), O (68.29 wt.%) మరియు Fe (8.27 wt.%) యొక్క కూర్పును వర్గీకరిస్తుంది. WT %) 25. నాటా మరియు ఇతరులు, 2022 ఓక్ మరియు మల్బరీ ఆకుల నుండి సంశ్లేషణ చేయబడిన NZVI యొక్క ఇదే విధమైన ఎలిమెంటల్ కూర్పును నివేదించింది మరియు ఆకు సారం లో ఉన్న పాలిఫెనాల్ సమూహాలు మరియు ఇతర అణువులు తగ్గింపు ప్రక్రియకు కారణమని నిర్ధారించింది.
మొక్కలలో సంశ్లేషణ చేయబడిన NZVI యొక్క పదనిర్మాణం (Fig. S2A, B) గోళాకార మరియు పాక్షికంగా సక్రమంగా ఉంది, సగటు కణ పరిమాణం 23.09 ± 3.54 nm, అయితే వాన్ డెర్ వాల్స్ ఫోర్సెస్ మరియు ఫెర్రో అయస్కాంతత్వం కారణంగా గొలుసు కంకరలు గమనించబడ్డాయి. ఈ ప్రధానంగా కణిక మరియు గోళాకార కణ ఆకారం SEM ఫలితాలతో మంచి ఒప్పందంలో ఉంది. ఇదే విధమైన పరిశీలనను అబ్దుల్ఫాటా మరియు ఇతరులు కనుగొన్నారు. 2021 లో NZVI11 యొక్క సంశ్లేషణలో కాస్టర్ బీన్ ఆకు సారం ఉపయోగించబడింది. రులాస్ ట్యూబెరోసా ఆకు సారం NZVI లో తగ్గించే ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించే NP లు కూడా 20 నుండి 40 nm26 వ్యాసం కలిగిన గోళాకార ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
హైబ్రిడ్ RGO/NZVI కాంపోజిట్ TEM చిత్రాలు (Fig. S2C-D) RGO అనేది ఉపాంత మడతలు మరియు ముడతలు కలిగిన బేసల్ విమానం అని చూపించింది, NZVI NPS కోసం బహుళ లోడింగ్ సైట్‌లను అందిస్తుంది; ఈ లామెల్లార్ పదనిర్మాణం కూడా RGO యొక్క విజయవంతమైన కల్పనను నిర్ధారిస్తుంది. అదనంగా, NZVI NP లు 5.32 నుండి 27 nm వరకు కణ పరిమాణాలతో గోళాకార ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు దాదాపు ఏకరీతి చెదరగొట్టే RGO పొరలో పొందుపరచబడతాయి. Fe NPS/RGO ను సంశ్లేషణ చేయడానికి యూకలిప్టస్ ఆకు సారం ఉపయోగించబడింది; RGO పొరలోని ముడతలు స్వచ్ఛమైన Fe NP ల కంటే ఎక్కువ Fe NPS యొక్క చెదరగొట్టడాన్ని మెరుగుపరిచాయని మరియు మిశ్రమాల రియాక్టివిటీని పెంచాయని TEM ఫలితాలు నిర్ధారించాయి. ఇలాంటి ఫలితాలను బాగెరి మరియు ఇతరులు పొందారు. [28] సగటు ఇనుప నానోపార్టికల్ పరిమాణంతో సుమారు 17.70 ఎన్ఎమ్ల సగటు ఐరన్ నానోపార్టికల్ పరిమాణంతో మిశ్రమం కల్పించబడినప్పుడు.
ఎ. హాలిమస్, NZVI, GO, RGO మరియు RGO/NZVI మిశ్రమాల FTIR స్పెక్ట్రా అత్తి పండ్లలో చూపబడింది. 3 ఎ. ఎ. హాలిమస్ ఆకులలో ఉపరితల క్రియాత్మక సమూహాల ఉనికి 3336 సెం.మీ -1 వద్ద కనిపిస్తుంది, ఇది పాలిఫెనాల్స్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది మరియు 1244 సెం.మీ -1, ఇది ప్రోటీన్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన కార్బొనిల్ సమూహాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. 2918 సెం.మీ -1 వద్ద ఆల్కనేస్ వంటి ఇతర సమూహాలు, 1647 సెం.మీ -1 వద్ద ఆల్కెనెస్ మరియు 1030 సెం.మీ -1 వద్ద కో-ఓ-సిఓ పొడిగింపులు కూడా గమనించబడ్డాయి, ఇది సీలింగ్ ఏజెంట్లుగా పనిచేసే మొక్కల భాగాల ఉనికిని సూచిస్తుంది మరియు Fe2+ నుండి Fe0 వరకు కోలుకుని RGO29 కి వెళ్ళండి. సాధారణంగా, NZVI స్పెక్ట్రా చేదు చక్కెరల మాదిరిగానే శోషణ శిఖరాలను చూపుతుంది, కానీ కొద్దిగా మార్చబడిన స్థానంతో. OH సాగతీత వైబ్రేషన్స్ (ఫినాల్స్) తో సంబంధం ఉన్న 3244 cm-1 వద్ద తీవ్రమైన బ్యాండ్ కనిపిస్తుంది, 1615 వద్ద ఉన్న శిఖరం C = C కి అనుగుణంగా ఉంటుంది, మరియు 1546 మరియు 1011 సెం.మీ -1 వద్ద బ్యాండ్లు C = O (పాలీఫెనాల్స్ మరియు ఫ్లేవనాయిడ్లు) యొక్క సాగదీయడం వల్ల తలెత్తుతాయి, సుగంధ అమోనిన్ల మరియు అలిఫాటిక్ సవరణల వద్ద సిఎన్-గ్రూపులు కూడా గమనించబడ్డాయి. GO యొక్క FTIR స్పెక్ట్రం అనేక అధిక-తీవ్రత కలిగిన ఆక్సిజన్ కలిగిన సమూహాల ఉనికిని చూపిస్తుంది, వీటిలో 1041 సెం.మీ -1 వద్ద ఆల్కాక్సీ (కో) సాగతీత బ్యాండ్, ఎపోక్సీ (కో) సాగతీత బ్యాండ్ 1291 సెం.మీ -1, సి = ఓ స్ట్రెచ్. 1619 సెం.మీ -1 వద్ద సి = సి స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్స్ యొక్క బ్యాండ్, 1708 సెం.మీ -1 వద్ద ఒక బ్యాండ్ మరియు 3384 సెం.మీ -1 వద్ద OH గ్రూప్ స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్స్ యొక్క విస్తృత బ్యాండ్ కనిపించింది, ఇది మెరుగైన హమ్మర్స్ పద్ధతి ద్వారా నిర్ధారించబడింది, ఇది గ్రాఫైట్ ప్రక్రియను విజయవంతంగా ఆక్సీకరణం చేస్తుంది. RGO మరియు RGO/NZVI మిశ్రమాలను GO స్పెక్ట్రాతో పోల్చినప్పుడు, 3270 సెం.మీ -1 వద్ద OH వంటి కొన్ని ఆక్సిజన్ కలిగిన సమూహాల తీవ్రత గణనీయంగా తగ్గుతుంది, అయితే మరికొన్ని, 1729 సెం.మీ -1 వద్ద C = O వంటివి పూర్తిగా తగ్గుతాయి. అదృశ్యమైంది, A. హాలిమస్ సారం ద్వారా GO లో ఆక్సిజన్ కలిగిన ఫంక్షనల్ గ్రూపులను విజయవంతంగా తొలగించడాన్ని సూచిస్తుంది. C = C టెన్షన్ వద్ద RGO యొక్క కొత్త పదునైన లక్షణ శిఖరాలు 1560 మరియు 1405 సెం.మీ -1 చుట్టూ గమనించబడతాయి, ఇది GO RGO కి తగ్గింపును నిర్ధారిస్తుంది. 1043 నుండి 1015 సెం.మీ -1 వరకు మరియు 982 నుండి 918 సెం.మీ -1 వరకు వ్యత్యాసాలు గమనించబడ్డాయి, బహుశా మొక్కల పదార్థం 31,32 ను చేర్చడం వల్ల. వెంగ్ మరియు ఇతరులు. 33.
ఎ. ఎఫ్‌టిఐఆర్ స్పెక్ట్రం గల్లియం, ఎన్‌జ్‌విఐ, ఆర్జిఓ, గో, కాంపోజిట్ RGO/NZVI (A). రోంట్జెనోగ్రామి మిశ్రమాలు RGO, GO, NZVI మరియు RGO/NZVI (B).
RGO/NZVI మరియు NZVI మిశ్రమాల నిర్మాణం ఎక్కువగా ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ నమూనాల ద్వారా ధృవీకరించబడింది (Fig. 3B). అధిక-తీవ్రత గల Fe0 శిఖరం 2ɵ 44.5 at వద్ద గమనించబడింది, ఇది సూచిక (110) (JCPDS నం. 06–0696) 11 కు అనుగుణంగా ఉంటుంది. (311) విమానం యొక్క 35.1 at వద్ద ఉన్న మరొక శిఖరం మాగ్నెటైట్ Fe3O4 కు ఆపాదించబడింది, 63.2 ° (440) విమానం యొక్క మిల్లర్ సూచికతో సంబంధం కలిగి ఉండవచ్చు (JCPDS NO. 17-0536) 34. GO యొక్క ఎక్స్-రే నమూనా 2ɵ 10.3 at వద్ద పదునైన శిఖరాన్ని మరియు 21.1 at వద్ద మరొక శిఖరాన్ని చూపిస్తుంది, ఇది గ్రాఫైట్ యొక్క పూర్తి యెముక పొలుసు ation డిపోవడం మరియు GO35 యొక్క ఉపరితలంపై ఆక్సిజన్ కలిగిన సమూహాల ఉనికిని హైలైట్ చేస్తుంది. RGO మరియు RGO/NZVI యొక్క మిశ్రమ నమూనాలు వరుసగా RGO మరియు RGO/NZVI మిశ్రమాలకు 2ɵ 22.17 మరియు 24.7 at వద్ద విస్తృత RGO శిఖరాల ఏర్పాటును నమోదు చేశాయి, ఇది మొక్కల సారం ద్వారా GO విజయవంతంగా తిరిగి పొందడాన్ని నిర్ధారించింది. ఏదేమైనా, మిశ్రమ RGO/NZVI నమూనాలో, FE0 (110) మరియు BCC Fe0 (200) యొక్క జాలక విమానంతో అనుబంధించబడిన అదనపు శిఖరాలు వరుసగా 44.9 \ (^\ సర్క్ \) మరియు 65.22 \ (^\ సర్క్ \) వద్ద గమనించబడ్డాయి.
జీటా సంభావ్యత అనేది ఒక కణం యొక్క ఉపరితలంతో జతచేయబడిన అయానిక్ పొర మరియు ఒక పదార్థం యొక్క ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది మరియు దాని స్థిరత్వాన్ని కొలుస్తుంది. మొక్కల -సమకాలీకరించబడిన NZVI, GO, మరియు RGO/NZVI మిశ్రమాల యొక్క జీటా సంభావ్య విశ్లేషణ వారి ఉపరితలంపై వరుసగా -20.8, -22, మరియు -27.4 mV యొక్క ప్రతికూల ఛార్జీలు ఉండటం వల్ల వాటి స్థిరత్వాన్ని చూపించాయి, మూర్తి S1A -C లో చూపిన విధంగా. . ఇటువంటి ఫలితాలు అనేక నివేదికలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి, ఇవి -25 mV కన్నా తక్కువ జీటా సంభావ్య విలువలతో ఉన్న కణాలను కలిగి ఉన్న పరిష్కారాలు సాధారణంగా ఈ కణాల మధ్య ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ వికర్షణ కారణంగా అధిక స్థాయి స్థిరత్వాన్ని చూపుతాయి. RGO మరియు NZVI కలయిక మిశ్రమం మరింత ప్రతికూల ఛార్జీలను పొందటానికి అనుమతిస్తుంది మరియు తద్వారా GO లేదా NZVI మాత్రమే కంటే ఎక్కువ స్థిరత్వం ఉంటుంది. అందువల్ల, ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ వికర్షణ యొక్క దృగ్విషయం స్థిరమైన RGO/NZVI39 మిశ్రమాల ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది. GO యొక్క ప్రతికూల ఉపరితలం దీనిని సంకలనం లేకుండా సజల మాధ్యమంలో సమానంగా చెదరగొట్టడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది NZVI తో పరస్పర చర్యకు అనుకూలమైన పరిస్థితులను సృష్టిస్తుంది. ప్రతికూల ఛార్జ్ చేదు పుచ్చకాయ సారం లో వేర్వేరు క్రియాత్మక సమూహాల ఉనికితో సంబంధం కలిగి ఉండవచ్చు, ఇది GO మరియు ఐరన్ పూర్వగాములు మరియు మొక్కల సారం మధ్య పరస్పర చర్యను వరుసగా RGO మరియు NZVI మరియు RGO/NZVI కాంప్లెక్స్ ఏర్పరుస్తుంది. ఈ మొక్కల సమ్మేళనాలు క్యాపింగ్ ఏజెంట్లుగా కూడా పనిచేస్తాయి, ఎందుకంటే అవి ఫలిత నానోపార్టికల్స్ యొక్క సమగ్రతను నిరోధిస్తాయి మరియు తద్వారా వాటి స్థిరత్వాన్ని పెంచుతాయి.
NZVI మరియు RGO/NZVI మిశ్రమాల యొక్క ఎలిమెంటల్ కూర్పు మరియు వాలెన్స్ స్థితులు XPS (Fig. 4) చేత నిర్ణయించబడ్డాయి. మొత్తం XPS అధ్యయనం RGO/NZVI మిశ్రమం ప్రధానంగా C, O మరియు FE మూలకాలతో కూడి ఉందని, EDS మ్యాపింగ్ (Fig. 4F -H) కు అనుగుణంగా ఉందని తేలింది. C1S స్పెక్ట్రం వరుసగా CC, CO మరియు C = O ను సూచించే 284.59 EV, 286.21 EV మరియు 288.21 EV వద్ద మూడు శిఖరాలను కలిగి ఉంటుంది. O1S స్పెక్ట్రం 531.17 EV, 532.97 EV, మరియు 535.45 EV తో సహా మూడు శిఖరాలుగా విభజించబడింది, వీటిని వరుసగా O = CO, CO మరియు సమూహాలకు కేటాయించారు. ఏదేమైనా, 710.43, 714.57 మరియు 724.79 EV వద్ద శిఖరాలు వరుసగా Fe 2p3/2, Fe+3 మరియు Fe P1/2 ని సూచిస్తాయి. NZVI యొక్క XPS స్పెక్ట్రా (Fig. 4C-E) C, O మరియు FE మూలకాలకు శిఖరాలను చూపించింది. 284.77, 286.25, మరియు 287.62 EV వద్ద శిఖరాలు ఇనుప-కార్బన్ మిశ్రమాల ఉనికిని నిర్ధారిస్తాయి, ఎందుకంటే అవి వరుసగా CC, C-OH మరియు CO లను సూచిస్తాయి. O1S స్పెక్ట్రం మూడు శిఖరాలు C -O/ఐరన్ కార్బోనేట్ (531.19 EV), హైడ్రాక్సిల్ రాడికల్ (532.4 EV) మరియు O -C = O (533.47 EV) కు అనుగుణంగా ఉన్నాయి. 719.6 వద్ద ఉన్న శిఖరం FE0 కి ఆపాదించబడింది, అయితే FEOOH 717.3 మరియు 723.7 EV వద్ద శిఖరాలను చూపిస్తుంది, అదనంగా, 725.8 EV వద్ద ఉన్న శిఖరం Fe2O342.43 ఉనికిని సూచిస్తుంది.
NZVI మరియు RGO/NZVI మిశ్రమాల XPS అధ్యయనాలు (A, B). NZVI C1S (C), FE2P (D), మరియు O1S (E) మరియు RGO/NZVI C1S (F), Fe2P (G), O1S (H) మిశ్రమం యొక్క పూర్తి స్పెక్ట్రా.
N2 యాడ్సార్ప్షన్/నిర్జలీకరణం ఐసోథెర్మ్ (Fig. 5A, B) NZVI మరియు RGO/NZVI మిశ్రమాలు టైప్ II కి చెందినవని చూపిస్తుంది. అదనంగా, NZVI యొక్క నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం (SBET) RGO తో అంధ తర్వాత 47.4549 నుండి 152.52 m2/g కు పెరిగింది. RGO బ్లైండింగ్ తర్వాత NZVI యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలు తగ్గడం ద్వారా ఈ ఫలితాన్ని వివరించవచ్చు, తద్వారా కణ సమగ్రతను తగ్గిస్తుంది మరియు మిశ్రమాల ఉపరితల వైశాల్యాన్ని పెంచుతుంది. అదనంగా, Fig. 5C లో చూపినట్లుగా, RGO/NZVI మిశ్రమం యొక్క రంధ్రాల వాల్యూమ్ (8.94 nm) అసలు NZVI (2.873 nm) కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఈ ఫలితం ఎల్-మోనేమ్ మరియు ఇతరులతో ఒప్పందం కుదుర్చుకుంది. 45.
ప్రారంభ ఏకాగ్రత పెరుగుదలను బట్టి RGO/NZVI మిశ్రమాలు మరియు అసలు NZVI మధ్య DC ని తొలగించడానికి అధిశోషణం సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడానికి, వివిధ ప్రారంభ సాంద్రతలలో ప్రతి యాడ్సోర్బెంట్ (0.05 గ్రా) యొక్క స్థిరమైన మోతాదును DC కు జోడించడం ద్వారా పోలిక జరిగింది. పరిశోధించిన పరిష్కారం [25]. –100 mg L -1] 25 ° C వద్ద. RGO/NZVI మిశ్రమంలో తొలగింపు సామర్థ్యం (94.6%) తక్కువ ఏకాగ్రత (25 mg L-1) వద్ద అసలు NZVI (90%) కంటే ఎక్కువగా ఉందని ఫలితాలు చూపించాయి. ఏదేమైనా, ప్రారంభ ఏకాగ్రతను 100 mg L-1 కు పెంచినప్పుడు, RGO/NZVI మరియు తల్లిదండ్రుల NZVI యొక్క తొలగింపు సామర్థ్యం వరుసగా 70% మరియు 65% కి పడిపోయింది (మూర్తి 6A), ఇది తక్కువ చురుకైన సైట్లు మరియు NZVI కణాల క్షీణత వల్ల కావచ్చు. దీనికి విరుద్ధంగా, RGO/NZVI DC తొలగింపు యొక్క అధిక సామర్థ్యాన్ని చూపించింది, ఇది RGO మరియు NZVI ల మధ్య సినర్జిస్టిక్ ప్రభావం వల్ల కావచ్చు, దీనిలో శోషణకు లభించే స్థిరమైన క్రియాశీల సైట్లు చాలా ఎక్కువ, మరియు RGO/NZVI విషయంలో, మరింత DC ని అన్‌క్యాక్ట్ NZVI కన్నా శోషించవచ్చు. అదనంగా, FIG లో. 6B RGO/NZVI మరియు NZVI మిశ్రమాల యొక్క శోషణ సామర్థ్యం వరుసగా 9.4 mg/g నుండి 30 mg/g మరియు 9 mg/g వరకు పెరిగిందని చూపిస్తుంది, ప్రారంభ ఏకాగ్రత పెరుగుదలతో 25-100 mg/L నుండి. -1.1 నుండి 28.73 mg G-1. అందువల్ల, DC తొలగింపు రేటు ప్రారంభ DC గా ration తతో ప్రతికూలంగా సంబంధం కలిగి ఉంది, ఇది పరిమిత సంఖ్యలో ప్రతిచర్య కేంద్రాల కారణంగా ప్రతి యాడ్సోర్బెంట్ చేత అధిరోహణ మరియు ద్రావణంలో DC ని తొలగించడం కోసం మద్దతు ఇస్తుంది. అందువల్ల, ఈ ఫలితాల నుండి RGO/NZVI మిశ్రమాలు అధిశోషణం మరియు తగ్గింపు యొక్క అధిక సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాయని మరియు RGO/NZVI యొక్క కూర్పులో RGO ను యాడ్సోర్బెంట్‌గా మరియు క్యారియర్ పదార్థంగా ఉపయోగించవచ్చు.
RGO/NZVI మరియు NZVI మిశ్రమం కోసం తొలగింపు సామర్థ్యం మరియు DC శోషణ సామర్థ్యం (A, B) [CO = 25 mg L-1–100 mg L-1, T = 25 ° C, మోతాదు = 0.05 గ్రా], pH. Adsorption సామర్థ్యం మరియు RGO/NZVI మిశ్రమాలపై DC తొలగింపు సామర్థ్యంపై [C) [CO = 50 mg L -1, PH = 3–11, T = 25 ° C, మోతాదు = 0.05 గ్రా].
ప్రకటన ప్రక్రియల అధ్యయనంలో పరిష్కారం pH ఒక క్లిష్టమైన అంశం, ఎందుకంటే ఇది యాడ్సోర్బెంట్ యొక్క అయనీకరణ, స్పెసియేషన్ మరియు అయనీకరణ స్థాయిని ప్రభావితం చేస్తుంది. ఈ ప్రయోగం 25 ° C వద్ద స్థిరమైన యాడ్సోర్బెంట్ మోతాదు (0.05 గ్రా) మరియు పిహెచ్ పరిధిలో (3–11) 50 mg L-1 ప్రారంభ సాంద్రతతో జరిగింది. సాహిత్య సమీక్ష 46 ప్రకారం, DC అనేది ఒక యాంఫిఫిలిక్ అణువు, ఇది వివిధ pH స్థాయిలలో అనేక అయోజబుల్ ఫంక్షనల్ గ్రూపులతో (ఫినాల్స్, అమైనో సమూహాలు, ఆల్కహాల్స్). తత్ఫలితంగా, DC యొక్క వివిధ విధులు మరియు RGO/NZVI మిశ్రమం యొక్క ఉపరితలంపై సంబంధిత నిర్మాణాలు ఎలెక్ట్రోస్టాటికల్‌గా సంకర్షణ చెందవచ్చు మరియు కాటయాన్స్, Zwitterions మరియు Anions గా ఉండవచ్చు, DC అణువు pH <3.3 వద్ద కాటినిక్ (DCH3+), zwitterionic (Dch20) 3.3 <ph <7.7 మరియు anch - వద్ద ఉంది. తత్ఫలితంగా, DC యొక్క వివిధ విధులు మరియు RGO/NZVI మిశ్రమం యొక్క ఉపరితలంపై సంబంధిత నిర్మాణాలు ఎలెక్ట్రోస్టాటికల్‌గా సంకర్షణ చెందవచ్చు మరియు కాటయాన్స్, Zwitterions మరియు Anions గా ఉండవచ్చు, DC అణువు pH <3.3 వద్ద కాటినిక్ (DCH3+), zwitterionanc В резлттате различные фенкции дкцк связанных н н нерхктоуа кgrowis коверхктозккккккккк /кккккк///ка новерхкозозозо//////////పలు электростатчесески и моడిగా сyщеествововововововововововововововововововов, цвитер-- మరియు катиона (dch3+) прн <3,3, цвитер-- инный (dch20) 3,3 <ph <7,7 а анరకు (dch- и dc2-) п ph 7,7. తత్ఫలితంగా, RGO/NZVI మిశ్రమం యొక్క ఉపరితలంపై DC మరియు సంబంధిత నిర్మాణాల యొక్క వివిధ విధులు ఎలెక్ట్రోస్టాటికల్‌గా సంకర్షణ చెందుతాయి మరియు కాటయాన్స్, జ్విటెరియన్లు మరియు అయాన్ల రూపంలో ఉంటాయి; DC అణువు pH <3.3 వద్ద కేషన్ (DCH3+) గా ఉంది; అయోనిక్ (DCH20) 3.3 <pH <7.7 మరియు pH 7.7 వద్ద అయోనిక్ (DCH- లేదా DC2-).因此 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用 ， ， 并可能以阳离子、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 两性离子 两性离子 (dch20) 3.3 <ph <7.7 和阴离子 (dch- 或 dc2-) 在 pH 7.7。)和阴离子 (dch- 或 dc2-) 在 pH 7.7。 Следоватетельно, различные фенкции дк కండి " катионныи (дцц3+) прн <3,3. అందువల్ల, RGO/NZVI మిశ్రమం యొక్క ఉపరితలంపై DC మరియు సంబంధిత నిర్మాణాల యొక్క వివిధ విధులు ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ పరస్పర చర్యలలోకి ప్రవేశిస్తాయి మరియు కాటయాన్స్, జ్విట్టెర్షన్స్ మరియు అయాన్ల రూపంలో ఉంటాయి, అయితే DC అణువులు pH <3.3 వద్ద కాటినిక్ (DCH3+). Он сеществует виде цвиттер-- 2 ఇది 3.3 <ph <7.7 వద్ద zwitterion (DCH20) మరియు pH 7.7 వద్ద ఒక అయాన్ (DCH- లేదా DC2-) గా ఉంది.3 నుండి 7 వరకు పిహెచ్ పెరగడంతో, డిసి తొలగింపు యొక్క అధిశోషణం సామర్థ్యం మరియు సామర్థ్యం 11.2 mg/g (56%) నుండి 17 mg/g (85%) (Fig. 6C) కు పెరిగాయి. అయినప్పటికీ, పిహెచ్ 9 మరియు 11 కు పెరిగినప్పుడు, అధిశోషణం సామర్థ్యం మరియు తొలగింపు సామర్థ్యం కొంతవరకు తగ్గింది, వరుసగా 10.6 mg/g (53%) నుండి 6 mg/g (30%) కు. 3 నుండి 7 వరకు పిహెచ్ పెరుగుదలతో, డిసిలు ప్రధానంగా జ్విట్టెర్షన్స్ రూపంలో ఉన్నాయి, ఇవి వాటిని ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఇంటరాక్షన్ ద్వారా ప్రధానంగా ఎలెక్ట్రోస్టాటికల్‌గా ఆకర్షించనివి లేదా RGO/NZVI మిశ్రమాలతో తిప్పికొట్టాయి. పిహెచ్ 8.2 పైన పెరిగినప్పుడు, యాడ్సోర్బెంట్ యొక్క ఉపరితలం ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడింది, అందువల్ల ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన డాక్సీసైక్లిన్ మరియు యాడ్సోర్బెంట్ యొక్క ఉపరితలం మధ్య ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ వికర్షణ కారణంగా అధిశోషణం సామర్థ్యం తగ్గింది మరియు తగ్గింది. ఈ ధోరణి RGO/NZVI మిశ్రమాలపై DC శోషణ అధికంగా పిహెచ్ ఆధారపడి ఉంటుందని సూచిస్తుంది, మరియు ఫలితాలు RGO/NZVI మిశ్రమాలు ఆమ్ల మరియు తటస్థ పరిస్థితులలో యాడ్సోర్బెంట్లుగా అనుకూలంగా ఉన్నాయని సూచిస్తున్నాయి.
DC యొక్క సజల ద్రావణం యొక్క శోషణపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం (25–55 ° C) వద్ద జరిగింది. RGO/NZVI పై DC యాంటీబయాటిక్స్ యొక్క తొలగింపు సామర్థ్యంపై ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల యొక్క ప్రభావాన్ని మూర్తి 7A చూపిస్తుంది, తొలగింపు సామర్థ్యం మరియు శోషణ సామర్థ్యం 83.44% మరియు 13.9 mg/g నుండి 47% మరియు 7.83 mg/g నుండి పెరిగిందని స్పష్టమైంది. , వరుసగా. ఈ గణనీయమైన తగ్గుదల DC అయాన్ల ఉష్ణ శక్తి పెరుగుదల వల్ల కావచ్చు, ఇది నిర్జలీకరణానికి దారితీస్తుంది.
RGO/NZVI కాంపోజిట్స్ (ఎ) [CO = 50 mg L -1, PH = 7, మోతాదు = 0.05 g] పై తొలగింపు సామర్థ్యం మరియు అధిశోషణం సామర్థ్యం యొక్క ప్రభావం మరియు ADSORPTION సామర్థ్యం యొక్క ప్రభావం, తొలగింపు సామర్థ్యం మరియు తొలగింపుపై యాడ్సోర్బెంట్ మోతాదు మరియు CD ప్రభావం యొక్క ADSORBENT మోతాదు ADSORPTION సామర్థ్యం మరియు ADSORPITY పై ప్రారంభ ఏకాగ్రత [rgo/NSVI యొక్క సామర్థ్యం .
తొలగింపు సామర్థ్యంపై మిశ్రమ యాడ్సోర్బెంట్ RGO/NZVI యొక్క మోతాదును 0.01 గ్రా నుండి 0.07 గ్రా వరకు పెంచే ప్రభావం మరియు అధిశోషణం సామర్థ్యం అంజీర్లో చూపబడింది. 7 బి. యాడ్సోర్బెంట్ యొక్క మోతాదులో పెరుగుదల ప్రకటన సామర్థ్యం 33.43 mg/g నుండి 6.74 mg/g కు తగ్గడానికి దారితీసింది. ఏదేమైనా, యాడ్సోర్బెంట్ మోతాదు 0.01 గ్రా నుండి 0.07 గ్రా వరకు పెరగడంతో, తొలగింపు సామర్థ్యం 66.8% నుండి 96% కి పెరుగుతుంది, తదనుగుణంగా, నానోకంపొజిట్ ఉపరితలంపై క్రియాశీల కేంద్రాల సంఖ్య పెరుగుదలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.
అధిశోషణం సామర్థ్యం మరియు తొలగింపు సామర్థ్యం [25–100 mg L-1, 25 ° C, PH 7, మోతాదు 0.05 గ్రా] పై ప్రారంభ ఏకాగ్రత ప్రభావం అధ్యయనం చేయబడింది. ప్రారంభ ఏకాగ్రత 25 mg L-1 నుండి 100 mg L-1 కు పెరిగినప్పుడు, RGO/NZVI మిశ్రమం యొక్క తొలగింపు శాతం 94.6% నుండి 65% (Fig. 7C) కు తగ్గింది, బహుశా కావలసిన క్రియాశీల సైట్లు లేకపోవడం వల్ల. . DC49 యొక్క పెద్ద సాంద్రతలను యాడ్సార్బ్స్ చేస్తుంది. మరోవైపు, ప్రారంభ ఏకాగ్రత పెరిగేకొద్దీ, శోషణ సామర్థ్యం 9.4 mg/g నుండి 30 mg/g కు పెరిగింది. RGO/NZVI మిశ్రమం యొక్క 50 ఉపరితలం చేరుకోవడానికి DC అయాన్ మాస్ బదిలీ నిరోధకత కంటే ప్రారంభ DC గా ration తతో డ్రైవింగ్ ఫోర్స్ పెరుగుదల కారణంగా ఈ అనివార్యమైన ప్రతిచర్య ఉంది.
సంప్రదింపు సమయం మరియు గతి అధ్యయనాలు శోషణ యొక్క సమతౌల్య సమయాన్ని అర్థం చేసుకోవడం. మొదట, సంప్రదింపు సమయం యొక్క మొదటి 40 నిమిషాల్లో యాడ్సోర్బ్ చేయబడిన DC మొత్తం మొత్తం సమయంలో (100 నిమిషాలు) శోషించబడిన మొత్తం మొత్తంలో సగం. ద్రావణంలోని DC అణువులు ide ీకొనడంతో అవి RGO/NZVI మిశ్రమం యొక్క ఉపరితలంపై వేగంగా వలసపోతాయి, ఫలితంగా గణనీయమైన శోషణ జరుగుతుంది. 40 నిమిషాల తరువాత, 60 నిమిషాల తర్వాత సమతుల్యత చేరే వరకు DC అధిశోషణం క్రమంగా మరియు నెమ్మదిగా పెరిగింది (Fig. 7D). మొదటి 40 నిమిషాల్లో సహేతుకమైన మొత్తం శోషించబడేందున, DC అణువులతో తక్కువ ఘర్షణలు ఉంటాయి మరియు తక్కువ క్రియాశీల సైట్లు యాదృచ్ఛిక అణువులకు అందుబాటులో ఉంటాయి. అందువల్ల, అధిశోషణం రేటును తగ్గించవచ్చు.
అధిశోషణం గతిశాస్త్రాలను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, నకిలీ ఫస్ట్ ఆర్డర్ (Fig. 8A) కైనెటిక్ స్టడీస్ (టేబుల్ ఎస్ 1) నుండి పొందిన పారామితుల నుండి, శోషణ గతిశాస్త్రాలను వివరించడానికి సూడోసెకండ్ మోడల్ ఉత్తమ నమూనా అని స్పష్టమవుతుంది, ఇక్కడ ఇతర రెండు మోడళ్ల కంటే R2 విలువ ఎక్కువగా ఉంటుంది. లెక్కించిన అధిశోషణం సామర్థ్యాలు (క్యూఇ, కాల్) మధ్య సారూప్యత కూడా ఉంది. నకిలీ-సెకను క్రమం మరియు ప్రయోగాత్మక విలువలు (క్యూఇ, ఎక్స్.) ఇతర మోడళ్ల కంటే నకిలీ-సెకను క్రమం మంచి మోడల్ అని మరింత సాక్ష్యం. టేబుల్ 1 లో చూపినట్లుగా, α (ప్రారంభ అధిశోషణం రేటు) మరియు β (నిర్జలీకరణ స్థిరాంకం) యొక్క విలువలు శోషణ రేటు నిర్జలీకరణం రేటు కంటే ఎక్కువగా ఉన్నాయని ధృవీకరిస్తుంది, ఇది RGO/NZVI52 మిశ్రమంపై DC సమర్థవంతంగా శోషణ చెందుతుందని సూచిస్తుంది. .
నకిలీ-సెకండ్ ఆర్డర్ (ఎ), నకిలీ-మొదటి ఆర్డర్ (బి) మరియు ఎలోవిచ్ (సి) [కో = 25–100 మి.గ్రా ఎల్ -1, పిహెచ్ = 7, టి = 25 ° సి, మోతాదు = 0.05 గ్రా] యొక్క లీనియర్ యాడ్సోర్ప్షన్ గతి ప్లాట్లు.
శోషణ ఐసోథెర్మ్‌ల అధ్యయనాలు వివిధ యాడ్సోర్బేట్ సాంద్రతలు (డిసి) మరియు సిస్టమ్ ఉష్ణోగ్రతలలో యాడ్సోర్బెంట్ (RGO/NRVI మిశ్రమ) యొక్క అధిశోషణం సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయించడానికి సహాయపడతాయి. లాంగ్ముయిర్ ఐసోథెర్మ్ ఉపయోగించి గరిష్ట శోషణ సామర్థ్యాన్ని లెక్కించారు, ఇది అధిశోషణం సజాతీయమని సూచించింది మరియు వాటి మధ్య పరస్పర చర్య లేకుండా యాడ్సోర్బెంట్ యొక్క ఉపరితలంపై యాడ్సోర్బేట్ మోనోలేయర్ ఏర్పడటాన్ని కలిగి ఉంది. విస్తృతంగా ఉపయోగించే మరో రెండు ఐసోథెర్మ్ నమూనాలు ఫ్రాయిండ్లిచ్ మరియు టెమ్కిన్ నమూనాలు. శోషణ సామర్థ్యాన్ని లెక్కించడానికి ఫ్రాయిండ్లిచ్ మోడల్ ఉపయోగించబడనప్పటికీ, ఇది భిన్నమైన శోషణ ప్రక్రియను అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయపడుతుంది మరియు యాడ్సోర్బెంట్‌లోని ఖాళీలు వేర్వేరు శక్తులను కలిగి ఉంటాయి, అయితే టెమ్కిన్ మోడల్ శోషణం 54 యొక్క భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయపడుతుంది.
గణాంకాలు 9A-C వరుసగా లాంగ్ముయిర్, ఫ్రీండ్లిచ్ మరియు టెమ్కిన్ మోడల్స్ యొక్క లైన్ ప్లాట్లను చూపుతాయి. ఫ్రాయిండ్లిచ్ (Fig. 9A) మరియు లాంగ్ముయిర్ (Fig. 9B) లైన్ ప్లాట్ల నుండి లెక్కించిన R2 విలువలు మరియు టేబుల్ 2 లో సమర్పించబడిన RGO/NZVI మిశ్రమంపై DC శోషణ ఫ్రాయిండ్లిచ్ (0.996) మరియు లాంగ్ముయిర్ (0.988) ఐసోథర్ మోడల్స్ మరియు టెమ్కిన్ (0.985) ను అనుసరిస్తుందని చూపిస్తుంది. లాంగ్ముయిర్ ఐసోథెర్మ్ మోడల్‌ను ఉపయోగించి లెక్కించిన గరిష్ట అధిశోషణం సామర్థ్యం (QMAX) 31.61 mg G-1. అదనంగా, డైమెన్షన్లెస్ సెపరేషన్ ఫ్యాక్టర్ (RL) యొక్క లెక్కించిన విలువ 0 మరియు 1 (0.097) మధ్య ఉంటుంది, ఇది అనుకూలమైన అధిశోషణం ప్రక్రియను సూచిస్తుంది. లేకపోతే, లెక్కించిన ఫ్రాయిండ్లిచ్ స్థిరాంకం (n = 2.756) ఈ శోషణ ప్రక్రియకు ప్రాధాన్యతను సూచిస్తుంది. టెమ్కిన్ ఐసోథెర్మ్ (Fig. 9C) యొక్క సరళ నమూనా ప్రకారం, RGO/NZVI మిశ్రమంపై DC యొక్క శోషణ భౌతిక శోషణ ప్రక్రియ, ఎందుకంటే B ˂ 82 kJ Mol-1 (0.408) 55. భౌతిక శోషణ సాధారణంగా బలహీనమైన వాన్ డెర్ వాల్స్ శక్తులచే మధ్యవర్తిత్వం వహించినప్పటికీ, RGO/NZVI మిశ్రమాలపై ప్రత్యక్ష ప్రస్తుత శోషణకు తక్కువ శోషణ శక్తులు అవసరం [56, 57].
ఫ్రాయిండ్లిచ్ (ఎ), లాంగ్ముయిర్ (బి), మరియు టెమ్కిన్ (సి) లీనియర్ యాడ్సోర్ప్షన్ ఐసోథెర్మ్స్ [CO = 25–100 mg L -1, pH = 7, T = 25 ° C, మోతాదు = 0.05 గ్రా]. RGO/NZVI మిశ్రమాలు (D) [CO = 25–100 mg L-1, PH = 7, T = 25–55 ° C మరియు మోతాదు = 0.05 గ్రా] చేత DC శోషణ కోసం వాన్ హాఫ్ సమీకరణం యొక్క ప్లాట్లు.
RGO/NZVI మిశ్రమాల నుండి DC తొలగింపుపై ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత మార్పు యొక్క ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి, ఎంట్రోపీ మార్పు (ΔS), ఎంథాల్పీ మార్పు (ΔH) మరియు ఉచిత శక్తి మార్పు (ΔG) వంటి థర్మోడైనమిక్ పారామితులు సమీకరణాల నుండి లెక్కించబడ్డాయి. 3 మరియు 458.
ఇక్కడ \ ({k} _ {e} \) R మరియు RT వరుసగా గ్యాస్ స్థిరాంకం మరియు అధిశోషణం ఉష్ణోగ్రత. 1/T కి వ్యతిరేకంగా LN KE ని ప్లాట్ చేయడం సరళ రేఖను ఇస్తుంది (Fig. 9D), దీని నుండి ∆S మరియు ∆H ని నిర్ణయించవచ్చు.
ప్రతికూల ΔH విలువ ప్రక్రియ ఎక్సోథర్మిక్ అని సూచిస్తుంది. మరోవైపు, ΔH విలువ భౌతిక శోషణ ప్రక్రియలో ఉంటుంది. టేబుల్ 3 లోని నెగటివ్ ΔG విలువలు అధిశోషణం సాధ్యమే మరియు ఆకస్మికమని సూచిస్తున్నాయి. ΔS యొక్క ప్రతికూల విలువలు ద్రవ ఇంటర్ఫేస్ (టేబుల్ 3) వద్ద యాడ్సోర్బెంట్ అణువుల యొక్క అధిక క్రమాన్ని సూచిస్తాయి.
టేబుల్ 4 RGO/NZVI మిశ్రమాన్ని మునుపటి అధ్యయనాలలో నివేదించిన ఇతర యాడ్సోర్బెంట్లతో పోలుస్తుంది. VGO/NCVI మిశ్రమం అధిక అధిశోషణం సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉందని మరియు నీటి నుండి DC యాంటీబయాటిక్‌లను తొలగించడానికి మంచి పదార్థం కావచ్చు. అదనంగా, RGO/NZVI మిశ్రమాల యొక్క శోషణ 60 నిమిషాల సమతౌల్య సమయంతో వేగవంతమైన ప్రక్రియ. RGO/NZVI మిశ్రమాల యొక్క అద్భుతమైన శోషణ లక్షణాలను RGO మరియు NZVI యొక్క సినర్జిస్టిక్ ప్రభావం ద్వారా వివరించవచ్చు.
గణాంకాలు 10A, B RGO/NZVI మరియు NZVI కాంప్లెక్స్‌ల ద్వారా DC యాంటీబయాటిక్‌లను తొలగించడానికి హేతుబద్ధమైన యంత్రాంగాన్ని వివరిస్తాయి. DC అధిశోషణం యొక్క సామర్థ్యంపై PH యొక్క ప్రభావంపై ప్రయోగాల ఫలితాల ప్రకారం, 3 నుండి 7 కి PH పెరుగుదలతో, RGO/NZVI మిశ్రమంపై DC శోషణ ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ పరస్పర చర్యల ద్వారా నియంత్రించబడలేదు, ఎందుకంటే ఇది ఒక జ్విటెరియన్ గా పనిచేసింది; అందువల్ల, పిహెచ్ విలువలో మార్పు శోషణ ప్రక్రియను ప్రభావితం చేయలేదు. తదనంతరం, హైడ్రోజన్ బంధం, హైడ్రోఫోబిక్ ప్రభావాలు మరియు RGO/NZVI కాంపోజిట్ మరియు DC66 మధ్య π-π స్టాకింగ్ పరస్పర చర్యల ద్వారా ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ కాని పరస్పర చర్యల ద్వారా అధిశోషణం యంత్రాంగాన్ని నియంత్రించవచ్చు. లేయర్డ్ గ్రాఫేన్ యొక్క ఉపరితలాలపై సుగంధ యాడ్సోర్బేట్ల యొక్క విధానం π - π స్టాకింగ్ పరస్పర చర్యల ద్వారా ప్రధాన చోదక శక్తిగా వివరించబడిందని అందరికీ తెలుసు. మిశ్రమం π-π* పరివర్తన కారణంగా 233 nm వద్ద శోషణ గరిష్టంతో గ్రాఫేన్ మాదిరిగానే లేయర్డ్ పదార్థం. DC యాడ్సోర్బేట్ యొక్క పరమాణు నిర్మాణంలో నాలుగు సుగంధ వలయాల ఉనికి ఆధారంగా, సుగంధ DC (π- ఎలక్ట్రాన్ అంగీకారం) మరియు RGO ఉపరితలంపై π- ఎలెక్ట్రాన్లలో అధికంగా ఉన్న ప్రాంతం మధ్య π-π- స్టాకింగ్ పరస్పర చర్య యొక్క విధానం ఉందని మేము hyp హించాము. /NZVI మిశ్రమాలు. అదనంగా, FIG లో చూపిన విధంగా. 10B, DC తో RGO/NZVI మిశ్రమాల పరమాణు పరస్పర చర్యను అధ్యయనం చేయడానికి FTIR అధ్యయనాలు జరిగాయి, మరియు DC అధిశోషణం తరువాత RGO/NZVI మిశ్రమాల FTIR స్పెక్ట్రా మూర్తి 10B లో చూపబడింది. 10 బి. 2111 సెం.మీ -1 వద్ద కొత్త శిఖరం గమనించబడుతుంది, ఇది C = C బాండ్ యొక్క ఫ్రేమ్‌వర్క్ వైబ్రేషన్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది, ఇది 67 RGO/NZVI యొక్క ఉపరితలంపై సంబంధిత సేంద్రీయ క్రియాత్మక సమూహాల ఉనికిని సూచిస్తుంది. ఇతర శిఖరాలు 1561 నుండి 1548 సెం.మీ -1 కు మరియు 1399 నుండి 1360 సెం.మీ -1 కు మారుతాయి, ఇది గ్రాఫేన్ మరియు సేంద్రీయ కాలుష్య కారకాలు 68,69 యొక్క శోషణలో π-π పరస్పర చర్యలు ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది. DC శోషణ తరువాత, OH వంటి కొన్ని ఆక్సిజన్ కలిగిన సమూహాల తీవ్రత 3270 సెం.మీ -1 కు తగ్గింది, ఇది హైడ్రోజన్ బంధం అధిశోషణం విధానాలలో ఒకటి అని సూచిస్తుంది. అందువల్ల, ఫలితాల ఆధారంగా, RGO/NZVI మిశ్రమంపై DC శోషణ ప్రధానంగా π-π స్టాకింగ్ పరస్పర చర్యలు మరియు H- బాండ్ల కారణంగా సంభవిస్తుంది.
RGO/NZVI మరియు NZVI కాంప్లెక్స్‌లచే DC యాంటీబయాటిక్స్ యొక్క అధిశోషణం యొక్క హేతుబద్ధమైన విధానం (A). RGO/NZVI మరియు NZVI (B) పై DC యొక్క FTIR యాడ్సోర్ప్షన్ స్పెక్ట్రా.
3244, 1615, 1546, మరియు 1011 సెం.మీ -1 వద్ద NZVI యొక్క శోషణ బ్యాండ్ల యొక్క తీవ్రత NZVI (Fig. 10B) పై DC శోషణ తరువాత పెరిగింది, ఇది DC లోని కార్బాక్సిలిక్ యాసిడ్ O సమూహాల యొక్క క్రియాత్మక సమూహాల యొక్క క్రియాత్మక సమూహాలతో పరస్పర చర్యకు సంబంధించినది. ఏది ఏమయినప్పటికీ, అన్ని గమనించిన బ్యాండ్లలో ఈ తక్కువ శాతం ప్రసారం ప్రకటన ప్రక్రియకు ముందు NZVI తో పోలిస్తే ఫైటోసింథటిక్ యాడ్సోర్బెంట్ (NZVI) యొక్క అధిశోషణం సామర్థ్యంలో గణనీయమైన మార్పు లేదని సూచిస్తుంది. NZVI71 తో కొన్ని DC తొలగింపు పరిశోధన ప్రకారం, NZVI H2O తో స్పందించినప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్లు విడుదల చేయబడతాయి మరియు తరువాత H+ అధికంగా తగ్గగల క్రియాశీల హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. చివరగా, కొన్ని కాటినిక్ సమ్మేళనాలు క్రియాశీల హైడ్రోజన్ నుండి ఎలక్ట్రాన్లను అంగీకరిస్తాయి, దీని ఫలితంగా -c = n మరియు -c = c-, ఇది బెంజీన్ రింగ్ యొక్క విభజనకు కారణమని చెప్పవచ్చు.