Synergetische verwijdering van doxycycline-antibiotica uit water door groene synthetische gereduceerde grafeenoxide- en nano-nul-ijzercomplexen

Bedankt voor uw bezoek aan Nature.com. De browserversie die u gebruikt heeft beperkte CSS-ondersteuning. Voor de beste ervaring raden wij u aan een bijgewerkte browser te gebruiken (of de compatibiliteitsmodus in Internet Explorer uit te schakelen). Om voortdurende ondersteuning te garanderen, zullen we de site in de tussentijd weergeven zonder stijlen en JavaScript.
In dit werk werden voor het eerst rGO/nZVI-composieten gesynthetiseerd met behulp van een eenvoudige en milieuvriendelijke procedure met behulp van Sophora geelachtig bladextract als reductiemiddel en stabilisator om te voldoen aan de principes van “groene” chemie, zoals minder schadelijke chemische synthese. Er zijn verschillende hulpmiddelen gebruikt om de succesvolle synthese van composieten te valideren, zoals SEM, EDX, XPS, XRD, FTIR en zeta-potentieel, die wijzen op succesvolle composietfabricage. Het verwijderingsvermogen van de nieuwe composieten en zuiver nZVI bij verschillende startconcentraties van het antibioticum doxycycline werd vergeleken om het synergetische effect tussen rGO en nZVI te onderzoeken. Onder de verwijderingsomstandigheden van 25 mg L-1, 25°C en 0,05 g bedroeg de adsorptieve verwijderingssnelheid van zuiver nZVI 90%, terwijl de adsorptieve verwijderingssnelheid van doxycycline door het rGO/nZVI-composiet 94,6% bereikte, wat bevestigt dat nZVI en rGO . Het adsorptieproces komt overeen met een pseudo-tweede orde en komt goed overeen met het Freundlich-model met een maximale adsorptiecapaciteit van 31,61 mg g-1 bij 25 °C en pH 7. Er is een redelijk mechanisme voor de verwijdering van DC voorgesteld. Bovendien was de herbruikbaarheid van het rGO/nZVI-composiet 60% na zes opeenvolgende regeneratiecycli.
Waterschaarste en vervuiling vormen nu een ernstige bedreiging voor alle landen. De afgelopen jaren is de watervervuiling, vooral de vervuiling door antibiotica, toegenomen als gevolg van de toegenomen productie en consumptie tijdens de COVID-19-pandemie1,2,3. Daarom is de ontwikkeling van een effectieve technologie voor de eliminatie van antibiotica uit afvalwater een urgente taak.
Eén van de resistente semi-synthetische antibiotica uit de tetracyclinegroep is doxycycline (DC)4,5. Er is gemeld dat DC-residuen in grond- en oppervlaktewater niet kunnen worden gemetaboliseerd; slechts 20-50% wordt gemetaboliseerd en de rest komt in het milieu terecht, wat ernstige milieu- en gezondheidsproblemen veroorzaakt6.
Blootstelling aan DC op lage niveaus kan fotosynthetische micro-organismen in het water doden, de verspreiding van antimicrobiële bacteriën bedreigen en de antimicrobiële resistentie verhogen. Daarom moet deze verontreiniging uit het afvalwater worden verwijderd. De natuurlijke afbraak van DC in water is een zeer langzaam proces. Fysisch-chemische processen zoals fotolyse, biologische afbraak en adsorptie kunnen alleen bij lage concentraties en tegen zeer lage snelheden worden afgebroken7,8. De meest economische, eenvoudige, milieuvriendelijke, gemakkelijk te hanteren en efficiënte methode is echter adsorptie9,10.
Nano nulwaardig ijzer (nZVI) is een zeer krachtig materiaal dat veel antibiotica uit water kan verwijderen, waaronder metronidazol, diazepam, ciprofloxacine, chlooramfenicol en tetracycline. Dit vermogen is te danken aan de verbazingwekkende eigenschappen die nZVI heeft, zoals hoge reactiviteit, groot oppervlak en talrijke externe bindingsplaatsen11. nZVI is echter gevoelig voor aggregatie in waterige media als gevolg van Van der Wells-krachten en hoge magnetische eigenschappen, wat de effectiviteit ervan bij het verwijderen van verontreinigingen vermindert als gevolg van de vorming van oxidelagen die de reactiviteit van nZVI remmen10,12. De agglomeratie van nZVI-deeltjes kan worden verminderd door hun oppervlak te modificeren met oppervlakteactieve stoffen en polymeren of door ze te combineren met andere nanomaterialen in de vorm van composieten, wat een haalbare aanpak is gebleken om hun stabiliteit in het milieu te verbeteren13,14.
Grafeen is een tweedimensionaal koolstofnanomateriaal dat bestaat uit sp2-gehybridiseerde koolstofatomen gerangschikt in een honingraatrooster. Het heeft een groot oppervlak, aanzienlijke mechanische sterkte, uitstekende elektrokatalytische activiteit, hoge thermische geleidbaarheid, snelle elektronenmobiliteit en een geschikt dragermateriaal om anorganische nanodeeltjes op het oppervlak te ondersteunen. De combinatie van metalen nanodeeltjes en grafeen kan de individuele voordelen van elk materiaal ruimschoots overtreffen en, vanwege de superieure fysische en chemische eigenschappen, zorgen voor een optimale verdeling van nanodeeltjes voor een efficiëntere waterbehandeling15.
Plantenextracten zijn het beste alternatief voor schadelijke chemische reductiemiddelen die gewoonlijk worden gebruikt bij de synthese van gereduceerd grafeenoxide (rGO) en nZVI, omdat ze beschikbaar, goedkoop, éénstaps- en milieuveilig zijn en als reductiemiddelen kunnen worden gebruikt. werkt net als flavonoïden en fenolverbindingen ook als stabilisator. Daarom werd in dit onderzoek het bladextract van Atriplex halimus L. gebruikt als reparatie- en sluitingsmiddel voor de synthese van rGO/nZVI-composieten. Atriplex halimus uit de familie Amaranthaceae is een stikstofminnende meerjarige struik met een breed geografisch bereik16.
Volgens de beschikbare literatuur werd Atriplex halimus (A. halimus) voor het eerst gebruikt om rGO/nZVI-composieten te maken als een economische en milieuvriendelijke synthesemethode. Het doel van dit werk bestaat dus uit vier delen: (1) fytosynthese van rGO/nZVI en ouderlijke nZVI-composieten met behulp van A. halimus aquatisch bladextract, (2) karakterisering van fytosynthetiseerde composieten met behulp van meerdere methoden om hun succesvolle fabricage te bevestigen, (3 ) het synergetische effect van rGO en nZVI bestuderen bij de adsorptie en verwijdering van organische verontreinigingen van doxycycline-antibiotica onder verschillende reactieparameters, de omstandigheden van het adsorptieproces optimaliseren, (3) composietmaterialen onderzoeken in verschillende continue behandelingen na de verwerkingscyclus.
Doxycyclinehydrochloride (DC, MM = 480,90, chemische formule C22H24N2O·HCl, 98%), ijzerchloridehexahydraat (FeCl3,6H2O, 97%), grafietpoeder gekocht bij Sigma-Aldrich, VS. Natriumhydroxide (NaOH, 97%), ethanol (C2H5OH, 99,9%) en zoutzuur (HCl, 37%) werden gekocht bij Merck, VS. NaCl, KCl, CaCl2, MnCl2 en MgCl2 werden gekocht bij Tianjin Comio Chemical Reagent Co., Ltd. Alle reagentia hebben een hoge analytische zuiverheid. Dubbel gedestilleerd water werd gebruikt om alle waterige oplossingen te bereiden.
Representatieve exemplaren van A. halimus zijn verzameld in hun natuurlijke habitat in de Nijldelta en landen langs de Middellandse Zeekust van Egypte. Plantmateriaal is verzameld conform de geldende nationale en internationale richtlijnen17. Prof. Manal Fawzi heeft plantenspecimens geïdentificeerd volgens Boulos18, en de afdeling Milieuwetenschappen van de Universiteit van Alexandrië geeft toestemming voor het verzamelen van bestudeerde plantensoorten voor wetenschappelijke doeleinden. Monstervouchers worden bewaard in het Tanta University Herbarium (TANE), vouchers nrs. 14 122–14 127, een openbaar herbarium dat toegang biedt tot gedeponeerd materiaal. Om stof en vuil te verwijderen, snijdt u bovendien de bladeren van de plant in kleine stukjes, spoelt u deze 3 keer af met kraanwater en gedestilleerd water en droogt u vervolgens op 50°C. De plant werd vermalen, 5 g van het fijne poeder werd ondergedompeld in 100 ml gedestilleerd water en 20 minuten bij 70°C geroerd om een ​​extract te verkrijgen. Het verkregen extract van Bacillus nicotianae werd door Whatman-filterpapier gefiltreerd en voor verder gebruik in schone en gesteriliseerde buizen bij 4°C bewaard.
Zoals weergegeven in figuur 1, werd de GO gemaakt van grafietpoeder volgens de gemodificeerde Hummers-methode. 10 mg GO-poeder werd gedurende 30 minuten onder sonicatie in 50 ml gedeïoniseerd water gedispergeerd, en vervolgens werden 0,9 g FeCl3 en 2,9 g NaAc gedurende 60 minuten gemengd. 20 ml atriplexbladextract werd onder roeren aan de geroerde oplossing toegevoegd en gedurende 8 uur bij 80°C gelaten. De resulterende zwarte suspensie werd gefiltreerd. De bereide nanocomposieten werden gewassen met ethanol en tweemaal gedestilleerd water en vervolgens 12 uur gedroogd in een vacuümoven bij 50°C.
Schematische en digitale foto's van groene synthese van rGO/nZVI- en nZVI-complexen en verwijdering van DC-antibiotica uit verontreinigd water met behulp van Atriplex halimus-extract.
In het kort werd, zoals weergegeven in figuur 1, 10 ml van een ijzerchlorideoplossing die 0,05 M Fe3+-ionen bevatte gedurende 60 minuten druppelsgewijs toegevoegd aan 20 ml van een bitterbladextractoplossing onder matig verwarmen en roeren, en vervolgens werd de oplossing vervolgens gecentrifugeerd bij 14.000 rpm (Hermle, 15.000 rpm) gedurende 15 minuten, wat zwarte deeltjes opleverde, die vervolgens driemaal werden gewassen met ethanol en gedestilleerd water en vervolgens een nacht bij 60°C in een vacuümoven werden gedroogd.
Door planten gesynthetiseerde rGO/nZVI- en nZVI-composieten werden gekenmerkt door UV-zichtbare spectroscopie (T70/T80-serie UV/Vis-spectrofotometers, PG Instruments Ltd, VK) in het scanbereik van 200-800 nm. Om de topografie en grootteverdeling van de rGO/nZVI- en nZVI-composieten te analyseren, werd TEM-spectroscopie (JOEL, JEM-2100F, Japan, versnellingsspanning 200 kV) gebruikt. Om de functionele groepen te evalueren die betrokken kunnen zijn bij plantenextracten die verantwoordelijk zijn voor het herstel- en stabilisatieproces, werd FT-IR-spectroscopie uitgevoerd (JASCO-spectrometer in het bereik van 4000-600 cm-1). Bovendien werd een zeta-potentiaalanalysator (Zetasizer Nano ZS Malvern) gebruikt om de oppervlaktelading van de gesynthetiseerde nanomaterialen te bestuderen. Voor röntgendiffractiemetingen van nanomaterialen in poedervorm werd een röntgendiffractometer (X'PERT PRO, Nederland) gebruikt, die werkte bij een stroomsterkte (40 mA), spanning (45 kV) in het 2θ-bereik van 20° tot 80°C. ° en CuKa1-straling (\(\lambda =\ ) 1,54056 Ao). De energiedispersieve röntgenspectrometer (EDX) (model JEOL JSM-IT100) was verantwoordelijk voor het bestuderen van de elementaire samenstelling bij het verzamelen van Al K-α monochromatische röntgenstralen van -10 tot 1350 eV op XPS, vlekgrootte 400 μm K-ALPHA (Thermo Fisher Scientific, VS) de transmissie-energie van het volledige spectrum is 200 eV en het smalle spectrum is 50 eV. Het poedermonster wordt op een monsterhouder gedrukt, die in een vacuümkamer wordt geplaatst. Het C 1 s-spectrum werd gebruikt als referentie bij 284,58 eV om de bindingsenergie te bepalen.
Adsorptie-experimenten werden uitgevoerd om de effectiviteit van de gesynthetiseerde rGO/nZVI-nanocomposieten bij het verwijderen van doxycycline (DC) uit waterige oplossingen te testen. Adsorptie-experimenten werden uitgevoerd in Erlenmeyer-kolven van 25 ml bij een schudsnelheid van 200 rpm op een orbitaal schudapparaat (Stuart, Orbital Shaker/SSL1) bij 298 K. Door de DC-voorraadoplossing (1000 ppm) te verdunnen met tweemaal gedestilleerd water. Om het effect van de rGO/nSVI-dosering op de adsorptie-efficiëntie te beoordelen, werden nanocomposieten met verschillende gewichten (0,01-0,07 g) toegevoegd aan 20 ml DC-oplossing. Om de kinetiek en adsorptie-isothermen te bestuderen, werd 0,05 g van het adsorbens ondergedompeld in een waterige oplossing van CD met een initiële concentratie (25–100 mg L–1). Het effect van de pH op de verwijdering van DC werd bestudeerd bij pH (3–11) en een initiële concentratie van 50 mg L-1 bij 25°C. Pas de pH van het systeem aan door een kleine hoeveelheid HCl- of NaOH-oplossing toe te voegen (Crison pH-meter, pH-meter, pH 25). Daarnaast werd de invloed van de reactietemperatuur op adsorptie-experimenten in het bereik van 25-55°C onderzocht. Het effect van de ionsterkte op het adsorptieproces werd bestudeerd door verschillende concentraties NaCl (0,01–4 mol L–1) toe te voegen bij een initiële DC-concentratie van 50 mg L–1, pH 3 en 7), 25°C, en een dosis adsorbens van 0,05 g. De adsorptie van niet-geadsorbeerde DC werd gemeten met behulp van een UV-Vis-spectrofotometer met dubbele bundel (T70/T80-serie, PG Instruments Ltd, VK) uitgerust met kwartscuvetten met een padlengte van 1,0 cm bij maximale golflengten (Amax) van 270 en 350 nm. Het percentage verwijdering van DC-antibiotica (R%; Vgl. 1) en de adsorptiehoeveelheid DC, qt, Vgl. 2 (mg/g) werden gemeten met behulp van de volgende vergelijking.
waarbij %R respectievelijk de DC-verwijderingscapaciteit (%) is, Co de initiële DC-concentratie op tijdstip 0 is en C de DC-concentratie op tijdstip t is (mg L-1).
waarbij qe de hoeveelheid DC is die wordt geadsorbeerd per massa-eenheid van het adsorbens (mg g-1), Co en Ce zijn respectievelijk de concentraties op nultijd en bij evenwicht (mg l-1), V is het oplossingsvolume (l) en m is het adsorptiemassareagens (g).
SEM-afbeeldingen (figuren 2A – C) tonen de lamellaire morfologie van het rGO / nZVI-composiet met bolvormige ijzeren nanodeeltjes die gelijkmatig over het oppervlak zijn verspreid, wat wijst op een succesvolle hechting van nZVI NP's aan het rGO-oppervlak. Bovendien zijn er enkele rimpels in het rGO-blad, wat de verwijdering van zuurstofhoudende groepen gelijktijdig met het herstel van A. halimus GO bevestigt. Deze grote rimpels fungeren als plaatsen voor actieve belasting van ijzer-NP's. nZVI-beelden (Fig. 2D-F) lieten zien dat de bolvormige ijzeren NP's erg verspreid waren en niet aggregeerden, wat te wijten is aan de coatingaard van de botanische componenten van het plantenextract. De deeltjesgrootte varieerde binnen 15-26 nm. Sommige regio's hebben echter een mesoporeuze morfologie met een structuur van uitstulpingen en holtes, die een hoge effectieve adsorptiecapaciteit van nZVI kunnen bieden, omdat ze de mogelijkheid kunnen vergroten om DC-moleculen op het oppervlak van nZVI te vangen. Toen het Rosa Damascus-extract werd gebruikt voor de synthese van nZVI, waren de verkregen NP's inhomogeen, met holtes en verschillende vormen, wat hun efficiëntie bij Cr(VI)-adsorptie verminderde en de reactietijd verhoogde 23 . De resultaten komen overeen met nZVI gesynthetiseerd uit eiken- en moerbeibladeren, die voornamelijk bolvormige nanodeeltjes zijn met verschillende nanometergroottes zonder duidelijke agglomeratie.
SEM-afbeeldingen van rGO/nZVI (AC), nZVI (D, E) composieten en EDX-patronen van nZVI/rGO (G) en nZVI (H) composieten.
De elementaire samenstelling van door planten gesynthetiseerde rGO/nZVI- en nZVI-composieten werd bestudeerd met behulp van EDX (Fig. 2G, H). Uit onderzoek blijkt dat nZVI bestaat uit koolstof (38,29 massaprocent), zuurstof (47,41 massaprocent) en ijzer (11,84 massaprocent), maar er zijn ook andere elementen zoals fosfor24 aanwezig, die uit plantenextracten kunnen worden verkregen. Bovendien is het hoge percentage koolstof en zuurstof te wijten aan de aanwezigheid van fytochemicaliën uit plantenextracten in ondergrondse nZVI-monsters. Deze elementen zijn gelijkmatig verdeeld over rGO, maar in verschillende verhoudingen: C (39,16 gew.%), O (46,98 gew.%) en Fe (10,99 gew.%). EDX rGO/nZVI toont ook de aanwezigheid van andere elementen zoals S, die kunnen worden geassocieerd met plantenextracten, worden gebruikt. De huidige C:O-verhouding en ijzergehalte in het rGO/nZVI-composiet met behulp van A. halimus is veel beter dan het gebruik van het eucalyptusbladextract, omdat het de samenstelling van C (23,44 gew.%), O (68,29 gew.%) karakteriseert. en Fe (8,27 gew.%). gew.%) 25. Nataša et al., 2022 rapporteerden een vergelijkbare elementaire samenstelling van nZVI gesynthetiseerd uit eiken- en moerbeibladeren en bevestigden dat polyfenolgroepen en andere moleculen in het bladextract verantwoordelijk zijn voor het reductieproces.
De morfologie van nZVI gesynthetiseerd in planten (Fig. S2A, B) was bolvormig en gedeeltelijk onregelmatig, met een gemiddelde deeltjesgrootte van 23,09 ± 3,54 nm, maar ketenaggregaten werden waargenomen als gevolg van van der Waals-krachten en ferromagnetisme. Deze overwegend korrelige en bolvormige deeltjesvorm komt goed overeen met de SEM-resultaten. Een soortgelijke waarneming werd gevonden door Abdelfatah et al. in 2021 toen ricinusbladextract werd gebruikt bij de synthese van nZVI11. Ruelas tuberosa-bladextract NP's die als reductiemiddel in nZVI worden gebruikt, hebben ook een bolvorm met een diameter van 20 tot 40 nm26.
Hybride rGO/nZVI samengestelde TEM-beelden (Fig. S2C-D) toonden aan dat rGO een basaal vlak is met marginale plooien en rimpels die meerdere laadplaatsen bieden voor nZVI NP's; deze lamellaire morfologie bevestigt ook de succesvolle fabricage van rGO. Bovendien hebben nZVI NP's een bolvorm met deeltjesgroottes van 5,32 tot 27 nm en zijn ze ingebed in de rGO-laag met een vrijwel uniforme dispersie. Eucalyptusbladextract werd gebruikt om Fe NP's/rGO te synthetiseren; De TEM-resultaten bevestigden ook dat rimpels in de rGO-laag de dispersie van Fe NP's meer verbeterden dan pure Fe NP's en de reactiviteit van de composieten verhoogden. Soortgelijke resultaten werden verkregen door Bagheri et al. 28 toen het composiet werd vervaardigd met behulp van ultrasone technieken met een gemiddelde grootte van ijzernanodeeltjes van ongeveer 17,70 nm.
De FTIR-spectra van A. halimus-, nZVI-, GO-, rGO- en rGO/nZVI-composieten worden getoond in Fig. 3A. De aanwezigheid van functionele oppervlaktegroepen in de bladeren van A. halimus blijkt bij 3336 cm-1, wat overeenkomt met polyfenolen, en 1244 cm-1, wat overeenkomt met carbonylgroepen geproduceerd door het eiwit. Andere groepen zoals alkanen bij 2918 cm-1, alkenen bij 1647 cm-1 en CO-O-CO-uitbreidingen bij 1030 cm-1 zijn ook waargenomen, wat wijst op de aanwezigheid van plantenbestanddelen die fungeren als afdichtingsmiddelen en verantwoordelijk zijn voor herstel. van Fe2+ naar Fe0 en GO naar rGO29. Over het algemeen vertonen de nZVI-spectra dezelfde absorptiepieken als bittere suikers, maar met een enigszins verschoven positie. Er verschijnt een intense band bij 3244 cm-1 geassocieerd met OH-strekvibraties (fenolen), een piek bij 1615 komt overeen met C=C, en banden bij 1546 en 1011 cm-1 ontstaan ​​als gevolg van het uitrekken van C=O (polyfenolen en flavonoïden). CN-groepen van aromatische aminen en alifatische aminen werden ook waargenomen bij respectievelijk 1310 cm-1 en 1190 cm-113. Het FTIR-spectrum van GO toont de aanwezigheid van veel zuurstofhoudende groepen met hoge intensiteit, waaronder de alkoxy (CO)-rekband bij 1041 cm-1, de epoxy (CO)-rekband bij 1291 cm-1, C=O-rek. er verscheen een band van C=C-rektrillingen bij 1619 cm-1, een band bij 1708 cm-1 en een brede band van OH-groep-rektrillingen bij 3384 cm-1, wat wordt bevestigd door de verbeterde Hummers-methode, die met succes de grafiet proces. Bij het vergelijken van rGO- en rGO/nZVI-composieten met GO-spectra wordt de intensiteit van sommige zuurstofhoudende groepen, zoals OH bij 3270 cm-1, aanzienlijk verminderd, terwijl andere, zoals C=O bij 1729 cm-1, volledig zijn verminderd. verminderd. verdwenen, wat wijst op de succesvolle verwijdering van zuurstofhoudende functionele groepen in GO door het A. halimus-extract. Nieuwe scherpe karakteristieke pieken van rGO bij C=C-spanning worden waargenomen rond 1560 en 1405 cm-1, wat de reductie van GO naar rGO bevestigt. Variaties van 1043 tot 1015 cm-1 en van 982 tot 918 cm-1 werden waargenomen, mogelijk als gevolg van de opname van plantaardig materiaal31,32. Weng et al., 2018 observeerden ook een significante verzwakking van geoxygeneerde functionele groepen in GO, wat de succesvolle vorming van rGO door bioreductie bevestigt, aangezien extracten van eucalyptusbladeren, die werden gebruikt om composieten met gereduceerd ijzer-grafeenoxide te synthetiseren, nauwere FTIR-spectra van plantaardige componenten vertoonden functionele groepen. 33.
A. FTIR-spectrum van gallium, nZVI, rGO, GO, samengestelde rGO/nZVI (A). Röntgenografiecomposieten rGO, GO, nZVI en rGO/nZVI (B).
De vorming van rGO/nZVI- en nZVI-composieten werd grotendeels bevestigd door röntgendiffractiepatronen (figuur 3B). Er werd een Fe0-piek met hoge intensiteit waargenomen bij 2Ɵ 44,5°, overeenkomend met index (110) (JCPDS nr. 06–0696)11. Een andere piek op 35,1° van het (311) vlak wordt toegeschreven aan magnetiet Fe3O4, 63,2° kan geassocieerd zijn met de Miller-index van het (440) vlak vanwege de aanwezigheid van ϒ-FeOOH (JCPDS nr. 17-0536)34. Het röntgenpatroon van GO vertoont een scherpe piek bij 2Ɵ 10,3° en een andere piek bij 21,1°, wat wijst op volledige exfoliatie van het grafiet en de aanwezigheid van zuurstofhoudende groepen op het oppervlak van GO35 benadrukt. Samengestelde patronen van rGO en rGO/nZVI registreerden het verdwijnen van karakteristieke GO-pieken en de vorming van brede rGO-pieken bij 2Ɵ 22,17 en 24,7° voor respectievelijk de rGO- en rGO/nZVI-composieten, wat het succesvolle herstel van GO door plantenextracten bevestigde. In het samengestelde rGO/nZVI-patroon werden echter extra pieken geassocieerd met het roostervlak van Fe0 (110) en bcc Fe0 (200) waargenomen op respectievelijk 44,9\(^\circ\) en 65,22\(^\circ\). .
Het zetapotentiaal is het potentieel tussen een ionische laag bevestigd aan het oppervlak van een deeltje en een waterige oplossing die de elektrostatische eigenschappen van een materiaal bepaalt en de stabiliteit ervan meet37. Zeta-potentiaalanalyse van door planten gesynthetiseerde nZVI-, GO- en rGO/nZVI-composieten toonden hun stabiliteit aan vanwege de aanwezigheid van negatieve ladingen van respectievelijk -20,8, -22 en -27,4 mV op hun oppervlak, zoals weergegeven in figuur S1A- C. . Dergelijke resultaten komen overeen met verschillende rapporten waarin wordt vermeld dat oplossingen die deeltjes bevatten met een zeta-potentiaalwaarde van minder dan -25 mV over het algemeen een hoge mate van stabiliteit vertonen als gevolg van elektrostatische afstoting tussen deze deeltjes. Door de combinatie van rGO en nZVI kan het composiet meer negatieve ladingen verwerven en heeft het dus een hogere stabiliteit dan GO of nZVI alleen. Daarom zal het fenomeen elektrostatische afstoting leiden tot de vorming van stabiele rGO/nZVI39-composieten. Door het negatieve oppervlak van GO kan het gelijkmatig worden gedispergeerd in een waterig medium zonder agglomeratie, wat gunstige omstandigheden creëert voor interactie met nZVI. De negatieve lading kan in verband worden gebracht met de aanwezigheid van verschillende functionele groepen in het extract van de bittere meloen, wat ook de interactie bevestigt tussen GO en ijzervoorlopers en het plantenextract om respectievelijk rGO en nZVI te vormen, en het rGO/nZVI-complex. Deze plantaardige stoffen kunnen ook fungeren als afdekmiddelen, omdat ze de aggregatie van de resulterende nanodeeltjes voorkomen en zo hun stabiliteit vergroten40.
De elementaire samenstelling en valentietoestanden van de nZVI- en rGO/nZVI-composieten werden bepaald met XPS (Fig. 4). Het totale XPS-onderzoek toonde aan dat het rGO/nZVI-composiet voornamelijk bestaat uit de elementen C, O en Fe, consistent met de EDS-afbeelding (Fig. 4F-H). Het C1s-spectrum bestaat uit drie pieken van respectievelijk 284,59 eV, 286,21 eV en 288,21 eV, die respectievelijk CC, CO en C=O vertegenwoordigen. Het O1s-spectrum was verdeeld in drie pieken, waaronder 531,17 eV, 532,97 eV en 535,45 eV, die respectievelijk werden toegewezen aan de O=CO-, CO- en NO-groepen. De pieken bij 710,43, 714,57 en 724,79 eV verwijzen echter respectievelijk naar Fe 2p3/2, Fe+3 en Fe p1/2. De XPS-spectra van nZVI (Fig. 4C-E) vertoonden pieken voor de elementen C, O en Fe. Pieken bij 284,77, 286,25 en 287,62 eV bevestigen de aanwezigheid van ijzer-koolstoflegeringen, aangezien ze respectievelijk verwijzen naar CC, C-OH en CO. Het O1s-spectrum kwam overeen met drie pieken C – O / ijzercarbonaat (531,19 eV), hydroxylradicaal (532,4 eV) en O – C = O (533,47 eV). De piek bij 719,6 wordt toegeschreven aan Fe0, terwijl FeOOH pieken vertoont bij 717,3 en 723,7 eV, daarnaast duidt de piek bij 725,8 eV op de aanwezigheid van Fe2O342.43.
XPS-onderzoeken naar respectievelijk nZVI- en rGO/nZVI-composieten (A, B). Volledige spectra van nZVI C1s (C), Fe2p (D) en O1s (E) en rGO/nZVI C1s (F), Fe2p (G), O1s (H) composiet.
De N2-adsorptie/desorptie-isotherm (Fig. 5A, B) laat zien dat de nZVI- en rGO/nZVI-composieten tot type II behoren. Bovendien nam het specifieke oppervlak (SBET) van nZVI toe van 47,4549 naar 152,52 m2/g na blindering met rGO. Dit resultaat kan worden verklaard door de afname van de magnetische eigenschappen van nZVI na rGO-blindering, waardoor de deeltjesaggregatie wordt verminderd en het oppervlak van de composieten wordt vergroot. Bovendien is, zoals weergegeven in figuur 5C, het poriënvolume (8,94 nm) van het rGO/nZVI-composiet hoger dan dat van het oorspronkelijke nZVI (2,873 nm). Dit resultaat is in overeenstemming met El-Monaem et al. 45 .
Om het adsorptievermogen om DC te verwijderen tussen de rGO/nZVI-composieten en het oorspronkelijke nZVI te evalueren, afhankelijk van de toename van de initiële concentratie, werd een vergelijking gemaakt door een constante dosis van elk adsorbens (0,05 g) toe te voegen aan DC bij verschillende initiële concentraties. Onderzochte oplossing [25]. –100 mg l–1] bij 25°C. De resultaten toonden aan dat de verwijderingsefficiëntie (94,6%) van het rGO/nZVI-composiet hoger was dan dat van het oorspronkelijke nZVI (90%) bij een lagere concentratie (25 mg L-1). Toen de uitgangsconcentratie echter werd verhoogd tot 100 mg L-1, daalde de verwijderingsefficiëntie van rGO/nZVI en ouderlijk nZVI tot respectievelijk 70% en 65% (Figuur 6A), wat mogelijk te wijten is aan minder actieve plaatsen en degradatie van nZVI-deeltjes. Integendeel, rGO/nZVI vertoonde een hogere efficiëntie van DC-verwijdering, wat te wijten kan zijn aan een synergetisch effect tussen rGO en nZVI, waarbij stabiele actieve sites die beschikbaar zijn voor adsorptie veel hoger zijn, en in het geval van rGO/nZVI meer. DC kan worden geadsorbeerd dan intact nZVI. Bovendien is in afb. 6B laat zien dat de adsorptiecapaciteit van de rGO/nZVI- en nZVI-composieten toenam van respectievelijk 9,4 mg/g naar 30 mg/g en 9 mg/g, met een toename van de initiële concentratie van 25-100 mg/l. -1,1 tot 28,73 mg g-1. Daarom was de DC-verwijderingssnelheid negatief gecorreleerd met de initiële DC-concentratie, wat te wijten was aan het beperkte aantal reactiecentra dat door elk adsorbens werd ondersteund voor adsorptie en verwijdering van DC in oplossing. Uit deze resultaten kan dus worden geconcludeerd dat de rGO/nZVI-composieten een hogere efficiëntie van adsorptie en reductie hebben, en dat rGO in de samenstelling van rGO/nZVI zowel als adsorbens als als dragermateriaal kan worden gebruikt.
De verwijderingsefficiëntie en de DC-adsorptiecapaciteit voor de rGO/nZVI- en nZVI-composiet waren (A, B) [Co = 25 mg l-1–100 mg l-1, T = 25 °C, dosis = 0,05 g], pH. op adsorptiecapaciteit en DC-verwijderingsefficiëntie op rGO/nZVI-composieten (C) [Co = 50 mg L–1, pH = 3–11, T = 25°C, dosis = 0,05 g].
De pH van de oplossing is een kritische factor bij de studie van adsorptieprocessen, omdat deze de mate van ionisatie, soortvorming en ionisatie van het adsorbens beïnvloedt. Het experiment werd uitgevoerd bij 25°C met een constante dosis adsorbens (0,05 g) en een initiële concentratie van 50 mg L-1 in het pH-bereik (3-11). Volgens een literatuuroverzicht46 is DC een amfifiel molecuul met verschillende ioniseerbare functionele groepen (fenolen, aminogroepen, alcoholen) bij verschillende pH-niveaus. Als gevolg hiervan kunnen de verschillende functies van DC en de gerelateerde structuren op het oppervlak van het rGO/nZVI-composiet elektrostatisch interageren en bestaan ​​als kationen, zwitterionen en anionen. Het DC-molecuul bestaat als kationisch (DCH3+) bij pH < 3,3. zwitterionisch (DCH20) 3,3 < pH <7,7 en anionisch (DCH− of DC2−) bij PH 7,7. Als gevolg hiervan kunnen de verschillende functies van DC en de gerelateerde structuren op het oppervlak van het rGO/nZVI-composiet elektrostatisch interageren en bestaan ​​als kationen, zwitterionen en anionen. Het DC-molecuul bestaat als kationisch (DCH3+) bij pH < 3,3. zwitterionisch (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 en anionisch (DCH- of DC2-) bij PH 7,7. В рльттате различные фнкции дк и связанных с с ними структур на коax кйзззз vanaf зvззззз vanaf зvззззззoemen/nzvi ззззoemen зax зоax зоax зоax зоax зоax зоax зоax зоax зоax зоax зоax зоax зоax зоax зоax зоax зоax зоax зй� йззapport остатически и могт сществовать в виде катионов, цвиттер-итер-ионов и анн3 рщщесamil вamil вщщесamil. Н <3,3, цвиттер- ионный (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 en анионный (DCH- или DC2-) при pH 7,7. Als gevolg hiervan kunnen verschillende functies van DC en gerelateerde structuren op het oppervlak van het rGO/nZVI-composiet elektrostatisch interageren en bestaan ​​in de vorm van kationen, zwitterionen en anionen; het DC-molecuul bestaat als kation (DCH3+) bij pH < 3,3; ionisch (DCH20) 3,3 < pH < 7,7 en anionisch (DCH- of DC2-) bij pH 7,7.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DC-waarde pH < 3,3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。DC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-) 在PH 7,7。 Следовательно, различные функции ДК и родственных им структур на поверхности композита rGO/nZVI могут вступать в электростатические взаимодействия и существовать в виде катионов, цвиттер-ионов и анионов, а молекулы ДК являются катионными (ДЦГ3+) при рН < 3,3. Daarom kunnen verschillende functies van DC en gerelateerde structuren op het oppervlak van het rGO/nZVI-composiet elektrostatische interacties aangaan en bestaan ​​in de vorm van kationen, zwitterionen en anionen, terwijl DC-moleculen kationisch zijn (DCH3+) bij pH < 3,3. De temperatuur in het water (DCH20) is 3,3 < pH < 7,7 en water (DCH- en DC2-) pH 7,7. Het bestaat als een zwitterion (DCH20) bij 3,3 < pH < 7,7 en een anion (DCH- of DC2-) bij pH 7,7.Met een verhoging van de pH van 3 naar 7 namen de adsorptiecapaciteit en efficiëntie van DC-verwijdering toe van 11,2 mg/g (56%) naar 17 mg/g (85%) (Fig. 6C). Naarmate de pH echter toenam tot 9 en 11, namen de adsorptiecapaciteit en de verwijderingsefficiëntie enigszins af, van respectievelijk 10,6 mg/g (53%) naar 6 mg/g (30%). Met een pH-stijging van 3 naar 7 bestonden DC's voornamelijk in de vorm van zwitterionen, waardoor ze bijna niet-elektrostatisch werden aangetrokken of afgestoten met rGO/nZVI-composieten, voornamelijk door elektrostatische interactie. Naarmate de pH hoger werd dan 8,2, werd het oppervlak van het adsorbens negatief geladen, waardoor het adsorptievermogen afnam en afnam als gevolg van de elektrostatische afstoting tussen het negatief geladen doxycycline en het oppervlak van het adsorbens. Deze trend suggereert dat DC-adsorptie op rGO/nZVI-composieten in hoge mate pH-afhankelijk is, en de resultaten geven ook aan dat rGO/nZVI-composieten geschikt zijn als adsorbentia onder zure en neutrale omstandigheden.
Het effect van de temperatuur op de adsorptie van een waterige oplossing van DC werd uitgevoerd bij (25–55°C). Figuur 7A toont het effect van temperatuurstijging op de verwijderingsefficiëntie van DC-antibiotica op rGO/nZVI. Het is duidelijk dat de verwijderingscapaciteit en adsorptiecapaciteit toenamen van 83,44% en 13,9 mg/g naar 47% en 7,83 mg/g. respectievelijk. Deze significante afname kan te wijten zijn aan een toename van de thermische energie van DC-ionen, wat leidt tot desorptie47.
Effect van temperatuur op de verwijderingsefficiëntie en adsorptiecapaciteit van CD op rGO/nZVI-composieten (A) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, dosis = 0,05 g], dosis adsorbens op verwijderingsefficiëntie en verwijderingsefficiëntie van CD Initiële concentratie op het adsorptievermogen en de efficiëntie van DC-verwijdering op het rGO/nSVI-composiet (B) [Co = 50 mg L–1, pH = 7, T = 25°C] (C, D) [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, dosis = 0,05 g].
Het effect van het verhogen van de dosis van het samengestelde adsorbens rGO/nZVI van 0,01 g naar 0,07 g op de verwijderingsefficiëntie en adsorptiecapaciteit wordt getoond in Fig. 7B. Een verhoging van de dosis van het adsorbens leidde tot een afname van de adsorptiecapaciteit van 33,43 mg/g naar 6,74 mg/g. Met een verhoging van de dosis adsorbens van 0,01 g naar 0,07 g neemt de verwijderingsefficiëntie echter toe van 66,8% naar 96%, wat dienovereenkomstig in verband kan worden gebracht met een toename van het aantal actieve centra op het nanocomposietoppervlak.
Het effect van de initiële concentratie op het adsorptievermogen en de verwijderingsefficiëntie [25–100 mg L-1, 25°C, pH 7, dosis 0,05 g] werd bestudeerd. Toen de initiële concentratie werd verhoogd van 25 mg L-1 naar 100 mg L-1, daalde het verwijderingspercentage van het rGO/nZVI-composiet van 94,6% naar 65% (Fig. 7C), waarschijnlijk als gevolg van de afwezigheid van de gewenste actieve stof. sites. . Adsorbeert grote concentraties DC49. Aan de andere kant nam, naarmate de initiële concentratie toenam, ook de adsorptiecapaciteit toe van 9,4 mg/g naar 30 mg/g totdat evenwicht werd bereikt (Fig. 7D). Deze onvermijdelijke reactie is het gevolg van een toename van de drijvende kracht met een initiële DC-concentratie die groter is dan de massaoverdrachtsweerstand van DC-ionen om het oppervlak 50 van het rGO/nZVI-composiet te bereiken.
Contacttijd- en kinetische studies zijn bedoeld om de evenwichtstijd van adsorptie te begrijpen. Ten eerste was de hoeveelheid DC die gedurende de eerste 40 minuten van de contacttijd werd geadsorbeerd ongeveer de helft van de totale hoeveelheid die gedurende de gehele tijd (100 minuten) werd geadsorbeerd. Terwijl de DC-moleculen in de oplossing botsen, waardoor ze snel migreren naar het oppervlak van het rGO/nZVI-composiet, wat resulteert in aanzienlijke adsorptie. Na 40 minuten nam de DC-adsorptie geleidelijk en langzaam toe totdat na 60 minuten een evenwicht werd bereikt (Fig. 7D). Omdat binnen de eerste 40 minuten een redelijke hoeveelheid wordt geadsorbeerd, zullen er minder botsingen zijn met DC-moleculen en zullen er minder actieve plaatsen beschikbaar zijn voor niet-geadsorbeerde moleculen. Daarom kan de adsorptiesnelheid worden verlaagd51.
Om de adsorptiekinetiek beter te begrijpen, werden lijngrafieken van pseudo-eerste orde (Fig. 8A), pseudo-tweede orde (Fig. 8B) en Elovich (Fig. 8C) kinetische modellen gebruikt. Uit de parameters verkregen uit de kinetische onderzoeken (tabel S1) wordt duidelijk dat het pseudosecondemodel het beste model is voor het beschrijven van de adsorptiekinetiek, waarbij de R2-waarde hoger is ingesteld dan in de andere twee modellen. Er is ook een overeenkomst tussen de berekende adsorptiecapaciteiten (qe, cal). De pseudo-tweede orde en de experimentele waarden (qe, exp.) zijn verder bewijs dat de pseudo-tweede orde een beter model is dan andere modellen. Zoals weergegeven in Tabel 1 bevestigen de waarden van α (initiële adsorptiesnelheid) en β (desorptieconstante) dat de adsorptiesnelheid hoger is dan de desorptiesnelheid, wat aangeeft dat DC de neiging heeft efficiënt te adsorberen op het rGO/nZVI52-composiet. .
Lineaire adsorptiekinetische grafieken van pseudo-tweede orde (A), pseudo-eerste orde (B) en Elovich (C) [Co = 25–100 mg l–1, pH = 7, T = 25 °C, dosis = 0,05 g ].
Onderzoek naar adsorptie-isothermen helpt bij het bepalen van de adsorptiecapaciteit van het adsorbens (RGO/nRVI-composiet) bij verschillende adsorbaatconcentraties (DC) en systeemtemperaturen. De maximale adsorptiecapaciteit werd berekend met behulp van de Langmuir-isotherm, die aangaf dat de adsorptie homogeen was en de vorming van een adsorbaatmonolaag op het oppervlak van het adsorbens omvatte zonder interactie daartussen53. Twee andere veelgebruikte isothermmodellen zijn de Freundlich- en Temkin-modellen. Hoewel het Freundlich-model niet wordt gebruikt om de adsorptiecapaciteit te berekenen, helpt het om het heterogene adsorptieproces te begrijpen en dat vacatures op het adsorbens verschillende energieën hebben, terwijl het Temkin-model helpt om de fysische en chemische eigenschappen van adsorptie te begrijpen54.
Figuren 9A-C tonen lijndiagrammen van respectievelijk de Langmuir-, Freindlich- en Temkin-modellen. De R2-waarden berekend op basis van de Freundlich (Fig. 9A) en Langmuir (Fig. 9B) lijndiagrammen en weergegeven in Tabel 2 laten zien dat DC-adsorptie op het rGO/nZVI-composiet de Freundlich (0,996) en Langmuir (0,988) isotherm volgt. modellen en Temkin (0,985). De maximale adsorptiecapaciteit (qmax), berekend met behulp van het Langmuir-isothermmodel, bedroeg 31,61 mg g-1. Bovendien ligt de berekende waarde van de dimensieloze scheidingsfactor (RL) tussen 0 en 1 (0,097), wat wijst op een gunstig adsorptieproces. Anders duidt de berekende Freundlich-constante (n = 2,756) op een voorkeur voor dit absorptieproces. Volgens het lineaire model van de Temkin-isotherm (Fig. 9C) is de adsorptie van DC op het rGO/nZVI-composiet een fysisch adsorptieproces, aangezien b ˂ 82 kJ mol-1 (0,408)55 is. Hoewel fysieke adsorptie meestal wordt gemedieerd door zwakke van der Waals-krachten, vereist gelijkstroomadsorptie op rGO/nZVI-composieten lage adsorptie-energieën [56, 57].
Freundlich (A), Langmuir (B) en Temkin (C) lineaire adsorptie-isothermen [Co = 25–100 mg L–1, pH = 7, T = 25 °C, dosis = 0,05 g]. Grafiek van de Van't Hoff-vergelijking voor DC-adsorptie door rGO/nZVI-composieten (D) [Co = 25–100 mg l-1, pH = 7, T = 25–55 °C en dosis = 0,05 g].
Om het effect van de verandering van de reactietemperatuur op de DC-verwijdering uit rGO/nZVI-composieten te evalueren, werden thermodynamische parameters zoals entropieverandering (ΔS), enthalpieverandering (ΔH) en vrije energieverandering (AG) berekend op basis van vergelijkingen. 3 en 458.
waarbij \({K}_{e}\)=\(\frac{{C}_{Ae}}{{C}_{e}}\) – thermodynamische evenwichtsconstante, Ce en CAe – rGO in oplossing, respectievelijk /nZVI DC-concentraties bij oppervlakte-evenwicht. R en RT zijn respectievelijk de gasconstante en de adsorptietemperatuur. Het uitzetten van ln Ke tegen 1/T levert een rechte lijn op (Fig. 9D) waaruit ∆S en ∆H kunnen worden bepaald.
Een negatieve ΔH-waarde geeft aan dat het proces exotherm is. Aan de andere kant valt de ΔH-waarde binnen het fysieke adsorptieproces. Negatieve ΔG-waarden in Tabel 3 geven aan dat adsorptie mogelijk en spontaan is. Negatieve waarden van AS duiden op een hoge ordening van adsorberende moleculen aan het vloeistofgrensvlak (Tabel 3).
Tabel 4 vergelijkt het rGO/nZVI-composiet met andere adsorbentia die in eerdere onderzoeken zijn gerapporteerd. Het is duidelijk dat het VGO/nCVI-composiet een hoog adsorptievermogen heeft en een veelbelovend materiaal kan zijn voor de verwijdering van DC-antibiotica uit water. Bovendien is de adsorptie van rGO/nZVI-composieten een snel proces met een evenwichtstijd van 60 minuten. De uitstekende adsorptie-eigenschappen van de rGO/nZVI-composieten kunnen worden verklaard door het synergetische effect van rGO en nZVI.
Figuren 10A, B illustreren het rationele mechanisme voor de verwijdering van DC-antibiotica door de rGO/nZVI- en nZVI-complexen. Volgens de resultaten van experimenten met het effect van de pH op de efficiëntie van DC-adsorptie, met een verhoging van de pH van 3 naar 7, werd DC-adsorptie op het rGO/nZVI-composiet niet gecontroleerd door elektrostatische interacties, omdat het fungeerde als een zwitterion; daarom had een verandering in de pH-waarde geen invloed op het adsorptieproces. Vervolgens kan het adsorptiemechanisme worden gecontroleerd door niet-elektrostatische interacties zoals waterstofbinding, hydrofobe effecten en π-π stapelinteracties tussen het rGO/nZVI-composiet en DC66. Het is bekend dat het mechanisme van aromatische adsorbaten op de oppervlakken van gelaagd grafeen wordt verklaard door π – π stapelinteracties als de belangrijkste drijvende kracht. De composiet is een gelaagd materiaal vergelijkbaar met grafeen met een absorptiemaximum bij 233 nm vanwege de π-π*-overgang. Gebaseerd op de aanwezigheid van vier aromatische ringen in de moleculaire structuur van het DC-adsorbaat, veronderstelden we dat er een mechanisme bestaat van π-π-stapelingsinteractie tussen de aromatische DC (π-elektronenacceptor) en het gebied dat rijk is aan π-elektronen op het RGO-oppervlak. /nZVI-composieten. Bovendien, zoals getoond in Fig. 10B werden FTIR-onderzoeken uitgevoerd om de moleculaire interactie van rGO/nZVI-composieten met DC te bestuderen, en de FTIR-spectra van rGO/nZVI-composieten na DC-adsorptie worden getoond in Figuur 10B. 10b. Er wordt een nieuwe piek waargenomen bij 2111 cm-1, wat overeenkomt met de raamwerkvibratie van de C=C-binding, wat de aanwezigheid aangeeft van de overeenkomstige organische functionele groepen op het oppervlak van 67 rGO/nZVI. Andere pieken verschuiven van 1561 naar 1548 cm-1 en van 1399 naar 1360 cm-1, wat ook bevestigt dat π-π-interacties een belangrijke rol spelen bij de adsorptie van grafeen en organische verontreinigende stoffen68,69. Na DC-adsorptie nam de intensiteit van sommige zuurstofhoudende groepen, zoals OH, af tot 3270 cm-1, wat suggereert dat waterstofbinding een van de adsorptiemechanismen is. Op basis van de resultaten vindt DC-adsorptie op het rGO/nZVI-composiet dus voornamelijk plaats als gevolg van π-π-stapelinteracties en H-bindingen.
Rationeel mechanisme van adsorptie van DC-antibiotica door rGO/nZVI- en nZVI-complexen (A). FTIR-adsorptiespectra van DC op rGO/nZVI en nZVI (B).
De intensiteit van de absorptiebanden van nZVI op 3244, 1615, 1546 en 1011 cm–1 nam toe na DC-adsorptie op nZVI (Fig. 10B) vergeleken met nZVI, wat gerelateerd zou moeten zijn aan de interactie met mogelijke functionele groepen van het carbonzuur O-groepen in DC. Dit lagere transmissiepercentage in alle waargenomen banden duidt echter op geen significante verandering in de adsorptie-efficiëntie van het fytosynthetische adsorbens (nZVI) vergeleken met nZVI vóór het adsorptieproces. Volgens enig DC-verwijderingsonderzoek met nZVI71 komen er, wanneer nZVI reageert met H2O, elektronen vrij en wordt H+ gebruikt om zeer reduceerbare actieve waterstof te produceren. Ten slotte accepteren sommige kationische verbindingen elektronen van actieve waterstof, wat resulteert in -C=N en -C=C-, wat wordt toegeschreven aan de splitsing van de benzeenring.


Posttijd: 14-nov-2022