柑橘果渣提取物负载Fe3O4磁性纳米吸附剂高效去除纺织废水中活性黄145的研究

《International Journal of Phytoremediation》：Fe3O4 nanoparticles loaded with citrus pomace extract: a magnetic sustainable nanoadsorbent for enhanced removal of Reactive Yellow 145 from textile effluents

本研究针对纺织废水中的偶氮染料污染问题，开发了一种以柑橘果渣提取物为稳定剂和包覆剂的磁性Fe3O4纳米颗粒（Fe3O4@CP-NPs）。通过系统表征证实其成功合成，并对活性黄145（RY145）展现出高达192.49 mg/g的吸附容量，吸附过程符合Toth模型和伪二级动力学，且可重复使用。该研究为低成本、可持续的废水处理技术提供了新策略。

　　

本研究报道了一种利用柑橘果渣提取物作为天然稳定剂和包覆剂，绿色合成磁性氧化铁纳米颗粒（Fe₃O₄@CP-NPs）的新方法。通过场发射扫描电镜（FE-SEM）、X射线衍射（XRD）、能量色散X射线光谱（EDX）、紫外-可见光谱（UV-Vis）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和振动样品磁强计（VSM）等表征技术，证实了纳米颗粒的成功制备及其表面结合了提取物中的功能性基团。以典型偶氮染料污染物活性黄145（RY145）为研究对象，系统评估了吸附性能。批量实验探究了染料浓度、吸附剂用量、pH值、接触时间和温度的影响，在最优条件（吸附剂用量3.6 g/L，pH 5，染料浓度250 mg/L）下，Fe₃O₄@CP-NPs的最大吸附容量达到192.49 mg/g。平衡数据最符合Toth等温线模型（R² = 0.999），吸附动力学遵循伪二级模型。热力学参数表明该吸附是自发、放热的过程。使用氢氧化钠（NaOH）进行再生实验，实现了99.12%的染料脱附，且纳米颗粒在多次循环使用后仍保持高效。值得注意的是，初步成本估算显示大规模合成成本可低至约0.036美元/克，凸显了其与传统吸附剂相比的经济竞争力。这是首次报道利用柑橘果渣制备高性能磁性纳米吸附剂用于去除偶氮染料（–N=N–）的研究，兼具科学创新性和环境意义。