从Ilex paraguariensis植物中提取的植物基铁纳米材料在重金属修复中的应用

《ACS ES&T Water》：Plant-Based Iron Nanomaterials Derived from Ilex paraguariensis for Heavy Metal Remediation

铁-多酚纳米颗粒（FePP NPs）通过铁前体与紫叶李多酚按不同铁-多酚（以没食子酸当量计）摩尔比合成，经XRD、XPS、FTIR等表征确认其结构和化学特性。批实验表明在Fe(III)/GAE=0.89、投加量56 mg/L、pH 4、25℃时Cr(VI)去除效率达98.7%（去除容量400 mg/g·L），随比例倍增或剂量减半效率降至37-42%，受pH和温度影响较小，伪二级动力学模型拟合良好（R2≥0.98）。TEM和EELS证实Fe被氧化而Cr被还原并吸附于纳米颗粒簇上。该材料在宽pH和温度范围内高效去除Cr(VI)，具环境应用潜力。

　　

利用铁前体和来自Ilex paraguariensis提取物中的多酚，以不同的铁与多酚（以没食子酸当量GAE计）摩尔比合成了铁-多酚纳米颗粒（FePP NPs）。这些纳米颗粒通过X射线衍射、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、动态光散射、Zeta电位测量和透射电子显微镜进行了表征。研究了Cr(VI)的去除效果（浓度为25 mg·L^–1），在80分钟的时间内，考察了不同的Fe(III)/GAE比值、纳米颗粒剂量、pH值和温度对去除效果的影响。当Fe(III)/GAE比值为0.89、纳米颗粒剂量为56 mg·L^–1、pH值为4且温度为25°C时，去除效率达到98.7%（去除容量为400 mg·g^–1）；当Fe(III)/GAE比值增加6倍时，去除效率降至37%；当纳米颗粒剂量减少5倍时，去除效率降至42%。pH值和温度对去除效率的影响较小。去除过程遵循伪二级动力学模型（Adj R² ≥ 0.98；NSD% ≤ 4.22）。实验后，电子能量损失谱显示铁几乎完全氧化，铬被还原，且铬主要吸附在纳米颗粒簇上，这一点通过能量过滤透射电子显微镜得到了证实。这些结果表明，使用I. paraguariensis合成的FePP NPs能够在较宽的pH和温度范围内有效去除Cr(VI)，凸显了其在环境应用中的潜力。