利用Sm/PAA-CuFe?O?纳米结构实现协同催化与生物活性：一种基于计算指导的方法

《Materials Chemistry and Physics》：Harnessing Sm/PAA-CuFe 2O 4 nanostructures for synergistic catalytic and bioactivity: A computationally-guided approach

纳米材料合成与环保应用研究|CuFe2O4|Sm掺杂|PAA改性|染料降解|抗菌性能

　　

阿姆娜·塞赫尔（Amna Seher）| 穆罕默德·伊姆兰（Muhammad Imran）| 伊拉姆·沙赫扎迪（Iram Shahzadi）| 萨瓦伊拉·穆因（Sawaira Moeen）| 安瓦尔·乌尔-哈米德（Anwar Ul-Hamid）| 诺拉·A·阿尔巴萨米（Norah A. Albassami）| 萨尔马德·弗罗格·阿尔沙德（Sarmad Frogh Arshad）| 穆罕默德·伊克拉姆（Muhammad Ikram）

巴基斯坦旁遮普省萨希瓦尔（Sahiwal）法伊萨拉巴德（Faisalabad）大学化学系，巴基斯坦帕克帕坦路（Pakpattan Road），邮编57000

部分内容摘录

引言

近年来，由染料、重金属和微生物引起的环境污染迅速增加，已成为社会关注的主要问题。在各种染料中，RhB是一种常见的棉织物染料，它可能对人类、动物和植物造成严重的健康风险，导致皮肤癌、过敏和肝功能障碍等严重疾病。此外，市政废水被排放到水库中，其中含有金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）等病原体。

材料

硝酸铁（III）九水合物（Fe(NO₃)₃.9H₂O，纯度≥98%）、氯化铜（II）（CuCl₂.2H₂O，纯度99%）、聚丙烯酸（C₃H₄O₂）n、DPPH（2,2-二苯基-1-吡啶肼）和氢氧化钠（NaOH，纯度99%）均购自Sigma-Aldrich（德国）。硝酸钐（III）六水合物（Sm(NO₃)₃.6H₂O，纯度99%）则购自Alfa Aesar。

Sm和PAA掺杂的CuFe₂O₄

基于我们之前的研究，采用共沉淀技术合成了纯CuFe₂O₄，并对其进行了进一步的表征[30]。同时合成了CuFe₂O₄及Sm/PAA掺杂的CuFe₂O_4》。

结果与讨论

通过XRD在20-70°范围内检测了CuFe₂O₄和Sm/PAA掺杂CuFe₂O_{4》纳米颗粒的晶体结构、结晶度和相纯度（图2a）。衍射峰位于21.6°（200）、25.5°（112）、29.5°（202）、35.5°（311）、39.5°（213）、48.3°（402）、56.9°（501）和62.0°（404），这些峰对应于CuFe2O4的四方晶系（JCPDS卡片编号01-072-1174/01-077-0010）。添加PAA后，在31.6°（100）处观察到的峰对应于六方相的Fe(OH)2。}

结论

通过共沉淀法成功制备了CuFe₂O₂和Sm/PAA掺杂的CuFe₂O_{4》纳米颗粒，该材料具有高效的染料脱色和杀菌效果。XRD分析证实CuFe2O4呈立方结构，添加PAA后形成了Fe(OH)2相，并提高了结晶度。TEM图像确认了CuFe2O4纳米颗粒的形成；而在含有Sm的二元体系中，表面观察到聚集的立方结构。}

CRediT作者贡献声明

穆罕默德·伊姆兰（Muhammad Ikram）：撰写、审稿与编辑、项目管理、资金筹集、概念构思。萨尔马德·弗罗格·阿尔沙德（Sarmad Frogh Arshad）：撰写、审稿与编辑、方法研究、实验设计。诺拉·阿尔巴萨米（Norah Albassami）：撰写、审稿与编辑、数据验证、数据分析。安瓦尔·乌尔-哈米德（Anwar Ul-Hamid）：撰写、审稿与编辑、资源协调。萨瓦伊拉·穆因（Sawaira Moeen）：撰写、审稿与编辑、数据验证、方法研究。伊拉姆·沙赫扎迪（Iram Shahzadi）：初稿撰写、软件应用、实验设计。穆罕默德·伊姆兰（Muhammad Imran）：

数据获取

数据可按需提供

利益冲突

作者声明没有已知的利益冲突。

利益冲突声明

作者声明没有可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢巴基斯坦HEC通过NRPU-20-17615项目提供的财政支持，同时感谢King Khalid University的研究与研究生院通过项目编号（RGP.2/474/46）为这项工作提供资金支持。