绿色合成与铁掺杂策略降低CuO纳米颗粒毒性的简易方法：表征与毒性研究

本文推荐一种利用苋菜叶提取物绿色合成铁掺杂氧化铜纳米颗粒(CuO NPs)的新方法。研究表明，Fe掺杂可显著改善NPs的光学带隙(从1.85 eV蓝移至2.4 eV)，使其抗菌活性提升10%，细胞活力在200 μg/mL浓度下达78%。该策略为开发低毒性、高性能纳米材料在生物医学和环境领域的应用提供了新思路。

　　

研究亮点

紫外-可见光谱分析(UV-Vis Analysis)

通过紫外-可见近红外(UV-Vis NIR)技术对合成纳米颗粒的光学性质进行表征。图1显示使用苋菜叶提取物作为还原剂合成的CuO NPs、0.5%、1%和2%重量比铁掺杂CuO NPs的紫外-可见吸收光谱。在纯CuO的紫外光谱中观察到383 nm处的宽峰，证实了绿色合成CuO NPs的表面等离子体共振(SPR)现象。而0.5%、1%和2%重量比铁掺杂样品在380 nm、376 nm和370 nm处的吸收峰出现蓝移现象。

结论(CONCLUSIONS)

通过绿色合成方法成功利用苋菜叶提取物制备了CuO及Fe掺杂CuO NPs。表征结果显示产物具有单斜晶系结构、纳米棒形态（直径15-50 nm，长度可达150 nm）及优异的物理化学性质。圆片扩散法抗菌评估表明，Fe掺杂CuO NPs对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)的抑菌圈分别达21 mm和24 mm，展现出显著抗菌活性。光催化实验证实2%重量比Fe掺杂样品对靛蓝胭脂红(IC)染料的降解率最高（95%）。细胞毒性试验显示Fe掺杂CuO NPs在200 μg/mL浓度下保持78%细胞活力，显著优于纯CuO NPs的58.7%。本研究为开发高效低毒纳米材料在环境修复和生物医学领域的应用提供了创新策略。