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纳米铁颗粒由于具有独特的物理化学特性,比表面积大、反应活性高,作为一种优良的环境功能材料,在环境修复领域得到了广泛的应用。基于植物生物质的纳米铁制备方法,由于其成本低、原料来源广泛、绿色环保等优点引起了越来越多研究者的关注,但不同植物所制备的纳米铁的尺寸、形貌及成分不一,植物提取液绿色制备纳米铁过程中的还原成分的作用机理尚未明确,有待进一步的研究。本研究以向日葵为研究对象,首先测定了向日葵叶中具有代表性的还原成分的含量,以向日葵叶提取液作为参照,将其还原成分配制成组合溶液进行纳米铁的制备,并测定其反应过程前后的参数变化,同时,考察制备所得的纳米铁对U(VI)溶液的反应活性,最后通过不同表征技术分析,以探究还原成分在纳米铁制备过程中的作用机制。本研究首先对向日葵叶中具有代表性的还原成分(绿原酸、多酚、黄酮、还原糖)的含量进行了测定,研究发现,向日葵叶中具有代表性的还原成分的含量高低顺序为黄酮>多酚>还原糖>绿原酸。考察绿色制备纳米铁过程前后铁含量变化、pH值与氧化还原电位变化、不同还原成分含量的变化,结果表明,除还原糖单组分溶液未能成功制备出纳米铁,其余还原成分的所配制的组合溶液均能实现纳米铁的制备,进一步表明含有邻苯二酚结构的还原成分(绿原酸、多酚、黄酮)是向日葵制备纳米铁过程中起关键作用的活性成分。在纳米铁合成过程中,各还原成分对纳米铁形成过程的影响不一:绿原酸与多酚的活性存在相互抑制;绿原酸能促进黄酮的活性,黄酮对绿原酸的活性无影响;多酚能促进黄酮的活性,黄酮对多酚的活性无影响;还原糖对绿原酸、多酚的活性均会产生抑制,对黄酮的活性无影响。进一步将所制得的纳米铁颗粒应用于水溶液中U(VI)的去除试验考察其反应活性,在处理条件为:纳米铁投加量为0.05g,处理25mL初始浓度为10mg/L的U(VI)溶液,初始pH值为5.0,反应温度为室温,以转速180rpm振荡90min。在此条件下,绿原酸与还原糖两组分的组合溶液所制得的纳米铁颗粒反应活性最高,对U(VI)的去除效率达99.45%,绿原酸、多酚、黄酮、还原糖四组分的组合溶液所制得的纳米铁颗粒反应活性较低,对U(VI)的去除效率为79.26%,对去除反应过程的动力学进行了研究,该过程符合准二级动力学模型。采用TEM、EDS、XRD、XPS等技术对向日葵叶提取液以及配制的组合溶液制得的纳米铁颗粒进行表征分析,发现向日葵叶提取液以及配制的组合溶液制得的纳米铁颗粒为无定形近球形颗粒,平均尺寸约为50-100nm,主要以Fe3O4、FeOOH的形式存在,其表面被活性分子有机物所包覆,酚羟基、羧基等含氧官能团发挥着还原与保护作用。在所制得的纳米铁颗粒中,绿原酸、多酚、黄酮、还原糖四组分的组合溶液的含铁量最低,为5.24%,绿原酸与还原糖两组分的组合溶液的含铁量最高,为11.1%,纳米铁颗粒铁元素含量与U(VI)的反应活性呈正相关。