利用李子（Prunus avium）通过绿色合成方法制备氧化锌纳米颗粒：表征及其对甲基橙的吸附去除效果

《ChemistrySelect》：Green Synthesis of Zinc Oxide Nanoparticles Using Prunus avium: Characterization and Adsorptive Removal of Methyl Orange

　　

摘要

在这项研究中，通过使用六水合硝酸锌和Prunus avium提取物，在70°C下经过2小时的处理，成功合成了新型氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs）。通过X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对合成的ZnO NPs进行了结构和形态特征的分析，确认其形成了具有均匀形态的结晶纳米颗粒。平均晶粒尺寸为30.42纳米。研究了ZnO NPs在20°C–40°C温度范围内对甲基橙（MO）的吸附性能，甲基橙是一种常见的阴离子染料，初始浓度为50–100 mg/L。实验数据使用了多种吸附等温模型进行分析，包括Langmuir、Freundlich、Dubinin–Radushkevich（D–R）和Temkin模型，以及动力学模型，如伪一级、伪二级和颗粒内扩散模型。Langmuir最大吸附容量从20°C时的19.16 ± 0.86 mg/g增加到40°C时的20.83 ± 0.89 mg/g，而Langmuir常数从0.015上升到0.044 L/mg，表明在较高温度下吸附剂-吸附质之间的相互作用更强。Freundlich模型显示值在1.83到3.04之间，表明在异质表面上发生了有利的多层吸附。热力学分析证实了吸附过程是自发的、吸热的。绿色合成的ZnO NPs能够有效去除染料，可作为低成本、环保的废水处理吸附剂。

图形摘要

本文详细介绍了使用Prunus avium叶提取物和六水合硝酸锌绿色合成氧化锌纳米颗粒的方法，并探讨了它们在20°C、30°C和40°C下对甲基橙的吸附行为。研究结果强调了所合成的ZnO纳米颗粒作为可持续且有效的去除水中甲基橙的吸附剂的强大潜力，突出了它们在废水处理技术中的应用前景。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向相应作者提出合理请求后获得。