化学系 波普学院(自治学院),Sawyerpuram 628 251,泰米尔纳德邦 附属于 MS 大学,Tirunelveli - 627 012,泰米尔纳德邦,印度 摘要 - 使用八角茴香提取物通过绿色合成方法合成了一种有效的氧化锰纳米粒子。 通过紫外可见光、傅立叶变换红外光谱、原子力显微镜和扫描电镜研究对制备的纳米粒子进行了表征。 氧化锰纳米粒子的紫外可见光光谱显示最大吸收在 250 nm 和 300 nm 左右。 这是因为 n → π* 和 π → π* 跃迁。 氧化锰的 FT-IR 光谱显示 Mn–O 振动峰以 580 cm -1 为中心,而另一个以 1627 cm -1 为中心的明显峰是 Mn 原子上的 O–H 伸缩振动。利用AFM和SEM表征表面形貌。以亚甲蓝作为有机污染物,评价了氧化锰纳米粒子对染料降解的光催化活性。关键词:氧化锰,紫外-可见光,SEM,光催化活性,亚甲蓝1.引言绿色合成是一种环境友好的方法,它代表了化学领域的一种不同思维方式,旨在消除有毒废物,降低能耗,使用水、乙醇、乙酸乙酯等生态溶剂。纳米材料作为新型抗菌剂出现,具有高表面积与体积比和独特的物理化学性质[1]。氧化锰纳米粒子广泛用于污染物传感、药物输送、数据存储、催化和生物医学成像。随着人们对环境污染的关注度日益提高,纳米粒子的绿色合成变得非常重要。基于绿色化学的纳米粒子合成由于其生态友好的性质而受到青睐。氧化锰纳米粒子在催化、离子筛、充电电池、化学传感装置、微电子和光电子等多个领域有着广泛的应用,引起了人们的广泛关注。[2-9] 本研究采用绿色方法制备了氧化锰纳米粒子,并通过紫外-可见光、傅里叶变换红外和扫描电子显微镜分析方法进行了表征。合成的氧化锰纳米粒子在可见光区对染料降解表现出光催化活性。 2.实验 2.1 氧化锰纳米粒子的制备 在典型的反应过程中,将 3.2 g 硫酸锰和 1.0 g 聚乙二醇溶解在 50 mL 水中。然后加热溶液直至溶解。加入6.56g乙酸钠和50mL新鲜制备的八角茴香提取物(Illicium verum)溶液,室温下剧烈搅拌3小时,过滤所得溶液,洗涤、分离纳米颗粒,在90℃真空干燥箱中干燥12小时,保存待进一步研究。2.2.八角茴香提取物的制备 取约10g新鲜八角茴香,用蒸馏水彻底清洗以除去灰尘颗粒。将洗净的八角茴香切成小块,放入带水冷凝器的圆底烧瓶中,在100mL蒸馏水中煮沸1小时。用Whatman No.41过滤提取物,得到纯提取物。 2.3. 光催化活性 ` 在本研究中,使用著名染料亚甲蓝作为探针分子来评估合成纳米粒子在直射阳光下的光催化活性。选择亚甲蓝在665nm处的特征光吸收峰来监测光催化降解过程。实验按照以下步骤进行。 2.4. 步骤 ` 每次测量时,将0.05g样品加入100mL浓度为0.0031g/L的亚甲蓝水溶液中。将悬浮液在黑暗中搅拌约一小时,以确保亚甲蓝在纳米颗粒表面的吸附和解吸平衡建立。然后将溶液暴露在阳光下。在平衡后以10分钟的恒定时间间隔提取3毫升悬浮液,然后离心以将纳米颗粒与上清液分离。用JASCO V650 UV-Vis分光光度计测量上清液的紫外-可见吸收光谱。使用以下公式计算染料降解的百分比:降解百分比=
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