基于芸香叶提取物的绿色合成金纳米颗粒及其对4-硝基苯胺、亚甲蓝和呋喃妥因的高效催化降解研究

针对工业废水中有机染料和硝基芳香化合物的污染问题，研究人员采用芸香(Ruta graveolens)叶提取物绿色合成金纳米颗粒(AuNPs)，通过PXRD、TEM等技术表征证实其27-45 nm的椭圆形结构。该纳米材料在NaBH4 存在下可高效催化降解4-硝基苯胺、亚甲蓝(MB)及抗生素呋喃妥因(NF)，经7次循环仍保持活性，为环境污染物治理提供了可持续解决方案。

　　

随着纺织、制药等行业的发展，有机染料和硝基芳香化合物对水体的污染已成为严峻的环境问题。亚甲蓝(MB)等染料具有强致癌性，而抗生素呋喃妥因(NF)在医疗和畜牧业的滥用更导致其在环境中持续累积，威胁生态系统健康。传统物理化学处理方法存在二次污染风险，亟需开发高效、可持续的催化降解技术。

印度泰米尔纳德邦的研究团队在《Journal of Organometallic Chemistry》发表研究，创新性地利用药用植物芸香(Ruta graveolens)叶提取物绿色合成金纳米颗粒(AuNPs)，无需额外添加还原剂或封端剂。通过UV-Vis光谱在520 nm处观察到表面等离子体共振峰，TEM显示27-45 nm的椭圆形纳米颗粒，Zeta电位-33 mV证实其优异稳定性。该材料在NaBH₄
存在下可完全降解4-硝基苯胺、MB和NF，首次实现三种污染物的同步处理。

关键技术包括：1) 70%乙醇提取芸香叶活性成分；2) UV-Vis、PXRD、HR-TEM多模态表征；3) 动态光散射(DLS)分析粒径分布；4) 催化动力学实验验证一级反应特征。

【研究结果】

1. 材料表征：PXRD证实面心立方晶型，EDAX显示金元素占比86.7%，TEM图像明确无团聚的单一分散颗粒。
2. 催化性能：NF降解实验显示，含AuNPs组5分钟内吸光度下降90%，而对照组仅20%，证实其显著催化活性。
3. 循环稳定性：7次循环后催化效率仍达初始值95%，优于多数文献报道的化学合成催化剂。
4. 机制探讨：推测芸香中的呋喃喹啉酮类物质既作为还原剂又起稳定作用，NaBH₄
   提供氢源实现硝基→氨基转化。

该研究突破传统纳米材料合成的环境负担，首次将芸香衍生AuNPs应用于多元污染物协同降解。其催化效率(NF半衰期<3分钟)和循环稳定性为实际废水处理提供新思路，同时为绿色纳米催化剂的开发建立范式。值得注意的是，作者发现该体系对多硝基化合物同样有效，暗示其在更复杂污染物治理中的潜力。研究团队特别强调，该方法每克金纳米颗粒制备成本较化学法降低62%，真正实现了环境效益与经济性的统一。