基于Vitex doniana树皮染料的Ag+ 、Cu2+ 和Zn2+ 离子定量UV-vis光谱分析潜力评估

为解决重金属污染检测成本高的问题，研究人员利用Vitex doniana树皮提取天然染料，通过UV-VIS光谱分析其与Ag+ 、Cu2+ 和Zn2+ 的络合特性。结果表明，染料在特定pH下与金属离子发生红移（Ag+ 281.4 nm，Cu2+ 350.0 nm，Zn2+ 380.0 nm），线性范围1.00–9.00 ppm，为环境监测提供了一种经济环保的检测方案。

　　

重金属污染已成为全球性环境健康威胁，尤其Ag⁺
、Cu²⁺
和Zn²⁺
等离子的累积会通过食物链危害人体。传统检测方法如原子吸收光谱（AAS）虽精准但设备昂贵，而化学试剂又可能造成二次污染。在此背景下，寻找低成本、可持续的生物源检测材料成为研究热点。发表于《Sustainable Chemistry for Climate Action》的这项研究，创新性地利用非洲药用植物Vitex doniana树皮提取染料，开发了一种绿色光谱检测技术。

研究团队采用水、甲醇和乙醇分级提取染料，通过快速色谱（Flash Chromatography）分离组分，结合傅里叶变换红外光谱（FT-IR）鉴定出羟基（OH）、羰基（C=O）等活性基团。UV-VIS光谱分析显示染料在271.0 nm处有特征吸收峰，与金属离子络合后产生显著红移：Ag⁺
络合物移至281.4 nm，Cu²⁺
达350.0 nm，Zn²⁺
更延伸至380.0 nm。通过优化反应条件，发现Cu²⁺
需pH 9环境，而Ag⁺
和Zn²⁺
在pH 4时响应最佳，反应时间分别为10秒和20秒。

研究结果部分，小标题"染料的提取与表征"揭示水提法得率最高（7.50%），甲醇和乙醇提取物分别占4.80%和1.69%。"金属络合特性"证实染料与三种离子均形成稳定复合物，且吸光度与浓度（1.00–9.00 ppm）呈线性相关。"条件优化实验"表明pH和反应时间是影响检测灵敏度的关键参数。

结论指出，Vitex doniana染料的多酚类结构（FT-IR验证）通过配位键与金属离子结合，其红移现象可作为定量检测依据。该方法相比传统技术节省90%试剂成本，且提取过程零有毒废弃物。讨论部分强调，该染料在工业废水实时监测、土壤重金属筛查等领域具有应用潜力，未来可通过修饰官能团进一步提升选择性。研究为发展中国家环境监测提供了切实可行的解决方案，符合联合国可持续发展目标（SDGs）中的清洁水源与卫生设施（SDG 6）和陆地生态保护（SDG 15）要求。