تحضير أكسيد الجرافين النانوي واختزاله بمستخلص طبيعي لاستخدامه حافزًا ضوئيًا في تنقية المياه الملوثة بصبغة الملشيت الخضراء
DOI:
https://doi.org/10.60037/edu.v14i1.2678الكلمات المفتاحية:
أكسيد الجرافين، الجرافين المختزل، بولي ميثيل ميثاأكريليت، المحفّز الضوئي، الملشيت الخضراءالملخص
تم تحضير أكسيد الجرافين النانوي (GO) من مادة مستهلكة (أقلام الرصاص) باستخدام طريقة هيومر الكيميائية المعدلة، حيث تم استخدام حمض الفوسفوريك بديلا لنترات الصوديوم، وأكسيد الجرافين النانوي المحضر، وتم اختزاله لاحقًا باستخدام محلولين منفصلين لكل من مستخلص نبات الكركدية، ومستخلص الشاي الأسود كمستخلصين طبيعيين لتحويل أكسيد الجرافين النانوي إلى الجرافين المختزل الأسود (RGO). وقد أظهر كلا المستخلصين فاعلية عالية مع أفضلية لمستخلص الشاي باختزال أكسيد الجرافين إلى الجرافين المختزل وبزمن قصير يقدر بـ 20 دقيقة. وتم تطعيم كلا من أكسيدي الجرافين والمختزل في مادة بوليمرية (بولي ميثيل ميثاأكريليتPMMA ) عديمة الذوبان في الماء لتحضير أفلام غشائية بوليمرية نانوية صلبة لتقييم فاعليتها في العمل كمحفزات ضوئية تحت أشعة الشمس لتحليل صبغة الملشيت الخضراء التي تعد أحد ملوثات المياه والتربة الزراعية. فأظهرت النتائج فاعلية عالية لفيلم أكسيد الجرافين المدمج في البوليمر في تحليل الصبغة وإزالتها من الماء تحت تأثير أشعة الشمس وبزمن يقدر بـ 60 دقيقة، في حين أن أكسيد الجرافين المختزل المدمج في البوليمر حلَّلَ الصبغة بزمن يقدر بـ 120 دقيقة. فأظهرت النتائج إمكانية إعادة استخدام الفيلم نفسه لأكسيد الجرافين المدمج في البوليمر للمرة الثانية في تحليل محلول جديد للصبغة وبكفاءة عالية نسبيًا.
المراجع
Abbas L., Bih L., Yamni K., Elyahyaouy A., El Attaoui A., Ramzi Z., Graphite Carbone Structure, Crystal Structure Theory and Applications,12 (2024) 1-10.
Skoda M., Dudek I., Jarosz A., Szukiewicz D., Graphene: one material, many possibilities application difficulties in biological system, Journal of Nanomaterials, 2014(2014)1-3.
Novoselov K.S., Falko V.I., Colombo L., Gellert P.R., Schwab M.G., Kim K., A roadmap for graphene, Nature, 490 (2012) 192-200.
Chen K., Li G., Xue D., Architecture engineering of supercapacitor electrode materials, Funct. Mater. Lett., 09 (2016) 1640001.
Chen K., Song S., Liu F., Xue D., Structural design of graphene for use in electrochemical energy storage devices, Chem. Soc. Rev., 44 (2015) 6230-6257.
Hidayah N. M. S., Liu W. W., Chin-Wei L., Noriman N. Z., Cheng S. K., Hashim U., H. Cheun L., Comparison on graphite, graphene oxide and reduced graphene oxide: Synthesis and characterization, AIP Conference Proceedings, 1892 (2017) 150002.
Shan C., Yang H., Song J., Han D., Ivaska A., Niu L., Direct Electrochemistry of Glucose Oxidase and Biosensing for Glucose Based on Graphene, Analytical Chemistry, 81 (2009) 2378-2382.
Avouris P., Dimitrakopoulos C., Graphene: synthesis and applications, Mater. Today, 15 (2012) 86-97.
Kim J., Cote L.J., Huang J., Two Dimensional Soft Material: New Faces of Graphene Oxide, Acc. Chem. Res., 45 (2012) 1356-1364.
Zhu Y., Murali S., Cai W., Li X., Suk J.W., Potts J.R., Ruoff R.S., Graphene and Graphene Oxide: Synthesis, Properties, and Applications, Adv. Mater., 22 (2010) 3906-3924.
Velasco-Soto M. A., Pérez-García S. A., Alvarez-Quintana J., Cao Y., Nyborg L., Licea-Jiménez L., Selective band gap manipulation of graphene oxide by its reduction with mild reagents, Carbon, 93(2015) 967-973.
Ahmed A. et al., Synthesis techniques and advances in sensing applications of reduced graphene oxide (rGO) Composites: A review, Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., 165 (2023) 107373.
Prasad N. S., Swarnkar N., Kiran K. J., Eco-friendly synthesis of reduced graphene oxide as sustainable catalyst for photodegradation of methylene blue, Inorganic Chemistry Communications, 159 (2023) 111792.
Rana K., Kaur H., Singh N., Sithole T., Siwal S. S., Graphene-based materials: Unravelling its impact in wastewater treatment for sustainable environments, Next Materials, 3 (2024) 100107.
Stephen, Dayana, Sivasubramanian, Manikandan, Ramakrishnan, Govarthanan. Graphene oxide-based nanomaterials for the treatment of pollutants in the aquatic environment: Recent trends and perspectives – A review, Environmental Pollution, 306 (2022) 119377.
Liao R., Tang Z., Lie Y., Poly phenol-reduced graphene oxide: mechanism and derivatives, J. Physical Chemistry, 115(2011) 20740-20746.
Vatandost E., Saraei A. G., Antioxidant, antibacterial and anticancer performance of reduced graphene oxide prepared via green tea extract assisted biosynthesis, 5 (2020)10401-10406.
Shashikala B.S, Murad Q.A. Al-Gunaid, T. E. Somesh, Anasuya S.J, Siddaramaiah, Core–shell synergistic effect of (PANI-NaBiO2) incorporated polycarbonate films to photodegradation of MG dye and photovoltaic activity, Polymer Bulletin, 79 (2021) 7531-7554.
Sontara K. B., Prabin K. B., Bipul B., Okhil K. M., Synthesis of graphene oxide nanosheets from pencil lead and in-situ synthesis of gold nanoparticles on graphene oxide nanosheets, Inte. J. Innov. Rese. & Dev.,1(2012)146-154.
Ahmed A. M., Jaafar N. J., Green reduction of graphene oxide using tea leaves extract with applications to lead ions removal from water, Nanoscience and Nanotechnology, 7 (2017) 38-47.
Yan W., ZiXing S., Jie Y., Facile synthesis of soluble graphene via a green reduction of graphene oxide in tea solution and its biocomposites, ACS Appl. Mater. Interfaces, 3(2011) 1127–1133.
Chu H., Lee C., Tai N. Green reduction of graphene oxide by Hibiscus sabdariffa L. to fabricate flexible graphene electrode, Carbon, 80 (2014) 725-733.
Abdullah M.A. Al-Hussam, Murad Q.A. AL-Gunaid, Salem M. Aqeel, “Thermal and electrical behaviors of PMMA/PEG/LiClO4/MWNTs blend polymer electrolyte nanocomposites”, Intl. J. Sci. Eng. & Tech. Res. (IJSETR),7(12) (2018)796-804.
Abdullah M.A. Al-Hussam, Murad Q.A. AL-Gunaid, Salem M. Aqeel, Characterization and solution properties of poly (methyl methacrylate) – poly(ethylene glycol) blends, Thamar University Journal of Natural & Applied Sciences, A(4)(2011) 67-75.
Gayitri H. M., Murad Q.A Al-Gunaid, Siddaramaiah, A. P. G. Prakash, Optical, structural and thermal properties of hybrid PVA/CaAl2ZrO6 nanocomposite films, Indian Journal of Engineering & Materials Sciences, 27 (2020) 320-332.
Shashikala B.S, Murad Q.A. Al-Gunaid, Anupama B.H, Anasuya S.J, Siddaramaiah, Tailoring structural, opto-electrical and electrochemical properties of PC impregnated core-shell (PANI-NaBiO2) nanocomposites, Polymer-Plastics Technology and Materials, 60 (2021)1656-1671.
Murad Q.A. Al-Gunaid, Waleed Abdo, Mohammed A.H. Dhaif-Allah, Fares H. AL-Ostoot., Photo-Electrical tandem of modulated polyvinyl alcohol based plasticized solid polymer electrolyte nanocomposite films: Effect of propylene carbonate contents, Thamar University Journal of Natural and Applied Sciences, 8 (2023)39-55.
Shashikala B.S, Murad. Q.A. AL-Gunaid, Fares Hezam Al-Ostoot, Nabil Al-Zaqri, Ahmed Boshaala, Siddaramaiah, Anasuya S.J, Probing optical efficiency and electrochemical behaviors of polycarbonate incorporating conducting PANI and halloysite nanotubes (HNTs) as core–shell nanofillers, Polymer Bulletin, (Springer), 79(2022)10333–10355.
Alkanad K, Hezam A, Sujay S., Drmosh Q. A, Amrutha K, Murad. Q. A.AL-Gunaid, Lokanath, N. K, Magnetic recyclable α-Fe2O3-Fe3O4/Co3O4-CoO nanocomposite with dual Z-scheme charge transfer pathway for quick photo-fenton degradation of organic pollutants, Catalysis Science & Technology, 11 (2021) 3084-3097.
Majumder P., Gangopadhyay R., Evolution of graphene oxide (GO)-based nanohybrid materials with diverse compositions: An overview, RSC Adv., 12 (2022) 5686–5719.
Fatema T.J., Facile and safe graphene preparation on solution based platform, Journal of Industrial and Engineering, Chemistry, 20 (2014)2883–2887.
Siburian R., Sihotang H., Raja S. L., Supeno M., Simanjuntak C., New route to synthesize of graphene nano sheets, Orient. J. Chem., 34(2018)182-187.
Jiˇríˇcková A., Jankovský O., Sofer Z., Sedmidubský D., Synthesis and applications of graphene oxide, Materials, 15(2022) 920.
Li D., M. Muller B., Gilje S., Kaner R. B., Wallace G. G., Processable aqueous dispersions of graphene nanosheets, Nat. Nano, 3 (2008) 101-105.
Russo C., Stanzione F., Alfè M., Tregrossi A., Spectral Analysis in the uv-visible range for revealing the molecular form of combustion-generated carbonaceous species, Combust. Sci. Technol., 184 (2012) 1219-1231.
Soltani T., Kyu B. L., A benign ultrasonic route to reduced graphene oxide from pristine graphite, Journal of Colloid and Interface Science, 486 (2016) 337-343.
Khan F., Khan M. S., Kamal S., Arshad M., Ahmad S. I., Nami S. A. A., Recent advances in graphene oxide and reduced graphene oxide based nanocomposites for the photodegradation of dyes, J. Mater. Chem. C, 8(2020) 15940-15955.
Sha M. S., Anwar H., Musthafa F. N., Photocatalytic degradation of organic dyes using reduced graphene oxide (rGO), Scientific Reports, 14 (2024) 3608 (1-14).
Murad Q.A. Al-Gunaid, Gayitri H. M., Shashikala B.S, Waleed Abdo, Mohammed A.H. Dhaif-Allah, Fares H. AL-Ostoot. Metal oxide nanofillers induced changes in material properties and related applications of polymer composites (Review), European Journal of Chemistry, 14(2023)1-14.
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
هذه المجلة مفتوحة الوصول،الأمر الذي يعني أن جميع محتوياتها متاحة مجانا دون مقابل للمستخدم أو مؤسسته.و يسمح للمستخدمين بقراءة النصوص الكاملة للمقالات، أو تنزيلها، أو نسخها، أو توزيعها، أو طباعتها، أو البحث فيها، أو الارتباط بها، أو استخدامها لأي غرض قانوني آخر ، دون طلب إذن مسبق من الناشر، أو المؤلف.شريطة أن يتم الاستشهاد والإحالة إلى المصدر المنشور الأصلي. وهذا يتفق مع تعريف DOAJ للوصول المفتوح.; كما يحتفظ الباحثون بحقوق النشر دائما. ويتم ترخيص البحوث بموجب ترخيص Creative Commons CC BY 4.0 المفتوح.
المجلة العلمية لكلية التربية جامعة ذمار © 2006 by كلية التربية is licensed under Attribution 4.0 International
