从植物生物废弃物到绿色可持续酸碱指示剂：提取、植物化学筛选与量子模拟研究

本综述系统探讨了利用植物废弃物（如艾斯皮利亚叶、无花果叶、石榴叶、柠檬叶及龙船花、菲岛玉叶金花、芦莉草花等提取物）开发绿色酸碱指示剂的研究。通过多种表征技术（UV-Vis、FT-IR、FESEM、物理性质测定）及植物化学筛选，证实提取物中羟基/羰基官能团（-OH/C=O）的n→π*电子跃迁（~285 nm）可随pH值发生结构重排，从而实现颜色变化。DFT计算显示其分子具有较低的HOMO-LUMO能隙，易被光子激活。滴定实验表明植物指示剂与酚酞终点误差仅1.58–4.54%，具备低成本、可降解、高精度等优势，为替代合成指示剂提供了可持续解决方案。

　　

亮点

本研究创新性地将七种植物生物废弃物提取物（ALE、FLE、LLE、PLE、IFE、MFE、RFE）转化为高效酸碱指示剂，通过多维度表征验证其显色机制与结构特性，为绿色分析化学提供了新范式。

材料与方法

研究采集了艾斯皮利亚、无花果、柠檬、石榴等植物叶片及龙船花、菲岛玉叶金花、芦莉草花朵，经鉴定后通过标准化流程制备提取物，并系统评估其指示剂性能。

植物化学分析与物理性质

植物化学筛查揭示了类黄酮、生物碱、蛋白质等活性成分的存在（图示与表格数据支持），这些成分的显色基团（如羟基/羰基）在酸碱环境中发生构象变化，直接关联指示剂的pH响应能力。物理性质测定（密度、粘度等）进一步佐证了提取物的稳定性。

结论

UV-Vis光谱在280 nm附近确认类黄酮特征吸收峰，FT-IR明确羟基与羰基振动模式，植物化学与光谱结果高度吻合。量子计算表明分子窄能隙利于光激发，滴定终点与酚酞高度一致（误差<5%），证实植物提取物可作为精准、环保的酸碱指示剂替代品。