摘要
通过使用肉桂树皮提取物作为双还原剂和封端剂，成功地合成了一种新型三元纳米复合材料，该复合材料包含氧化锌（ZnO）、壳聚糖以及Cinnamomum属植物化学物质（Ci─ZnO–Chitosan）。采用FTIR、XRD、SEM、EDX和UV–vis等手段进行了全面的物理化学表征，该复合材料中含有均匀分布的六方纤锌矿ZnO纳米颗粒（尺寸为30–80纳米）。通过紫外照射下降解亚甲蓝（MB）实验，严格评估了该纳米复合材料的光催化性能。系统条件分析显示，在UV+H?O?+催化剂的作用下，120分钟内亚甲蓝的降解率为59.1%，225分钟时降解率上升至88.3%，在最优的弱酸性条件（pH 5）下降解率达到91.4%。动力学分析表明，在初始染料浓度为20 mg/L时，降解过程遵循伪一级反应模型（k = 0.01576 min?1，t? = 44 min，R2 = 0.9976）。然而，较高的染料浓度（40–50 mg/L）会导致亚甲蓝聚集，表现为吸收峰向600–615纳米方向移动，这种聚集态的纳米颗粒具有光催化活性降低，从而减少了可被活性氧（ROS）攻击的亚甲蓝单体数量；同时，内部聚集效应限制了光线到达催化剂表面的程度，进一步降低了催化效率。对照实验表明，黑暗环境下的吸附、光解及无催化剂氧化作用对亚甲蓝的降解影响微乎其微，这突显了半导体催化剂的重要性。
图形摘要
使用肉桂树皮提取物作为天然还原剂和封端剂，合成了这种绿色的Ci─ZnO–Chitosan纳米复合材料。通过FTIR、XRD、SEM、EDX和UV–vis分析证实，植物化学物质、壳聚糖以及30–80纳米六方纤锌矿ZnO纳米颗粒已成功结合在纳米复合材料中。该纳米材料在紫外/H?O?光照条件下能有效降解亚甲蓝，pH 5时的降解率达到了91.4%。其优异的光催化性能表明其在处理受染料污染的水体方面具有潜在的应用价值。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
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