CN115121286A - 一种均相催化异相分离的金纳米粒子 - Google Patents
一种均相催化异相分离的金纳米粒子 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115121286A CN115121286A CN202210418080.7A CN202210418080A CN115121286A CN 115121286 A CN115121286 A CN 115121286A CN 202210418080 A CN202210418080 A CN 202210418080A CN 115121286 A CN115121286 A CN 115121286A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- column
- arene
- gold nanoparticles
- gold
- nitrophenol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 91
- 239000010931 gold Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 91
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title abstract description 16
- 238000007172 homogeneous catalysis Methods 0.000 title abstract description 15
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 38
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract 2
- RTZZCYNQPHTPPL-UHFFFAOYSA-N 3-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1 RTZZCYNQPHTPPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 8
- IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 2-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 claims description 4
- VBEGHXKAFSLLGE-UHFFFAOYSA-N n-phenylnitramide Chemical compound [O-][N+](=O)NC1=CC=CC=C1 VBEGHXKAFSLLGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- DPJCXCZTLWNFOH-UHFFFAOYSA-N 2-nitroaniline Chemical group NC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O DPJCXCZTLWNFOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XJCVRTZCHMZPBD-UHFFFAOYSA-N 3-nitroaniline Chemical compound NC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1 XJCVRTZCHMZPBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- TYMLOMAKGOJONV-UHFFFAOYSA-N 4-nitroaniline Chemical compound NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 TYMLOMAKGOJONV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 4-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 claims 1
- DMLAVOWQYNRWNQ-UHFFFAOYSA-N azobenzene Chemical group C1=CC=CC=C1N=NC1=CC=CC=C1 DMLAVOWQYNRWNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000011368 organic material Substances 0.000 abstract description 2
- ZVQOOHYFBIDMTQ-UHFFFAOYSA-N [methyl(oxido){1-[6-(trifluoromethyl)pyridin-3-yl]ethyl}-lambda(6)-sulfanylidene]cyanamide Chemical compound N#CN=S(C)(=O)C(C)C1=CC=C(C(F)(F)F)N=C1 ZVQOOHYFBIDMTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract 1
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 54
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 39
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- DMLAVOWQYNRWNQ-BUHFOSPRSA-N (E)-azobenzene Chemical compound C1=CC=CC=C1\N=N\C1=CC=CC=C1 DMLAVOWQYNRWNQ-BUHFOSPRSA-N 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 6
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 5
- DMLAVOWQYNRWNQ-YPKPFQOOSA-N (Z)-azobenzene Chemical compound C1=CC=CC=C1\N=N/C1=CC=CC=C1 DMLAVOWQYNRWNQ-YPKPFQOOSA-N 0.000 description 4
- PLIKAWJENQZMHA-UHFFFAOYSA-N 4-aminophenol Chemical compound NC1=CC=C(O)C=C1 PLIKAWJENQZMHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000007697 cis-trans-isomerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- -1 arene macrocycle Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000007210 heterogeneous catalysis Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- CMQCNTNASCDNGR-UHFFFAOYSA-N toluene;hydrate Chemical compound O.CC1=CC=CC=C1 CMQCNTNASCDNGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/04—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing carboxylic acids or their salts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/391—Physical properties of the active metal ingredient
- B01J35/393—Metal or metal oxide crystallite size
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/70—Treatment of water, waste water, or sewage by reduction
- C02F1/705—Reduction by metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C213/00—Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
- C07C213/02—Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton by reactions involving the formation of amino groups from compounds containing hydroxy groups or etherified or esterified hydroxy groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
- B01J2231/60—Reduction reactions, e.g. hydrogenation
- B01J2231/64—Reductions in general of organic substrates, e.g. hydride reductions or hydrogenations
- B01J2231/641—Hydrogenation of organic substrates, i.e. H2 or H-transfer hydrogenations, e.g. Fischer-Tropsch processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/34—Organic compounds containing oxygen
- C02F2101/345—Phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种均相催化异相分离的金纳米粒子，属于有机材料技术领域。该均相催化异相分离的金纳米粒子是在金纳米粒子表面通过羧酸根和金粒子相互作用修饰有柱[6]芳烃。在反式状态下线性偶氮苯基团可进入柱[6]芳烃的空腔，而在顺式状态下，由于其相对较大的尺寸，弯曲结构不会穿过柱[6]芳烃，本发明利用这一光响应的主机‑客体络合作为引发水相和有机相之间金纳米粒子可逆相转移的触发器，设计并制备了一种新型金纳米粒子催化剂，实现了均相催化、异相分离。
Description
技术领域
本发明属于有机材料技术领域，具体涉及一种均相催化异相分离的金纳米粒子。
背景技术
在过去的十年中，由于金纳米粒子优越的化学、磁性、电学和光学性质，在各个领域，特别是在催化领域，引起了越来越多的关注。金纳米粒子具有成熟的合成方法，可调控的形状、大小以及溶解度，从而使得金纳米粒子在许多领域具有重要的作用。然而，大多数合成方法依赖于各自有机或水溶剂中的特定疏水或亲水配体。因此，大多数金纳米粒子在不同极性的溶剂中具有不同的溶解度。另一方面，众所周知，均相催化比异相催化具有更高的活性和选择性。当金纳米粒子用作均相催化剂时，其分离和回收仍然是一个关键挑战。为了实现金纳米粒子催化剂的高反应效率和快速分离，现有研究已经做了大量工作，例如添加不良溶剂或客体分子、磁场和温度控制相分离。然而，这些回收途径还涉及后处理过滤程序，这限制了它们在微流控系统和痕量利用中的潜在应用。因此，需要更有效的策略来从反应混合物中分离金纳米粒子均相催化剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子，该金纳米粒子可实现均相催化、异相分离。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子，包括金纳米粒子，在金纳米粒子表面修饰有柱[6]芳烃；
所述柱[6]芳烃的结构式如下式所述：
上述柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子，其制备方法为：将HAuCl4水溶液和柱[6]芳烃混合搅拌，随后在搅拌条件下加入NaBH4水溶液，溶液从淡黄色变成酒红色，经离心分离，即可得到柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子。
在本发明的一个实施例中，是将0.100 mL 9.70 mM 的HAuCl4水溶液和2.70 mL0.100 mM 的柱[6]芳烃混合搅拌，随后0.200 mL 0.0125 g/mL的NaBH4水溶液在剧烈搅拌下快速加入，溶液从原本淡黄色变成酒红色。之后经离心分离得到柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子。
上述柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子在均相催化硝基苯酚或硝基苯胺还原中的应用。
进一步地，所述硝基苯酚为2-硝基苯酚、3-硝基苯酚或4-硝基苯酚，硝基苯胺为2-硝基苯胺、3-硝基苯胺或4-硝基苯胺。
在本发明的一个实施例中，所述应用具体是：将含有NaBH4的3-硝基苯酚溶解在水中，再加入柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子催化3-硝基苯酚的还原，然后加入反式偶氮苯的甲苯溶液，使柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子从水溶液中转移到甲苯中，之后通过紫外光的作用使络合在柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子表面的反式偶氮苯转变为顺式偶氮苯，同时将柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子分离出来，用于下一次均相催化。
上述柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子在制备均相催化剂中的应用。
本发明中通过光控，实现柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子在催化反应时均相催化，反应结束后异相分离，不仅大大提高了反应的速率，还使得反应后的分离变得简洁高效，可实现催化剂的反复利用。
附图说明
图1为柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子制备流程示意图。
图2为柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子光控相转移的原理示意图。
图3为柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子均相催化异相分离的原理示意图。
图4为柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子的紫外-可见吸收光谱和透射电镜图。
图5为柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子的光控相转移研究结果。其中：a为柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子相转移光学图片；b为水相的紫外-可见光谱，包括相转移前、相转移后、进一步紫外光照射半小时；c为甲苯相紫外-可见光谱，包括相转移前、相转移后、进一步紫外光照射半小时；d为水相中520 nm处随着紫外光和可见光转化的吸收值；e从左至右依次为水相中柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子的透射电镜图、相转移以后甲苯相柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子的电镜图、循环5次以后水相中柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子的透射电镜图。
具体实施方式
由于偶氮苯具有在紫外光和可见光照射下会发生可逆异构化的光敏性，结合发明人的前期研究发现在反式状态下线性偶氮苯基团可进入柱[6]芳烃的空腔，而在顺式状态下，由于其相对较大的尺寸，弯曲结构不会穿过柱[6]芳烃。本发明利用这一光响应的主机-客体络合作为引发水相和有机相之间金纳米粒子可逆相转移的触发器，设计并制备了一种新型金纳米粒子催化剂，实现了均相催化、异相分离。
所述新型金纳米粒子催化剂的制备如图1所示。在采用HAuCl4和NaBH4制备金纳米粒子的过程中，向其中加入柱[6]芳烃，由于柱[6]芳烃上的羧酸根离子可与金纳米粒子表面相互作用，使得柱[6]芳烃修饰到金纳米粒子表面，从而阻止了纳米粒子之间的聚集，起到保护的作用，得到所述柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子。
其光控相转移原理如图2所示，具体地：首先将柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子分散在水中，反式偶氮苯客体溶解在甲苯中，随后将二者混合，搅拌24小时后，反式偶氮苯客体和金纳米粒子表面的柱[6]芳烃络合，从而将疏水的烷基链引入金纳米粒子表面，使其从水溶性转化成油溶性。当在365nm紫外光照射下，反式偶氮苯转化成顺式偶氮苯，顺式偶氮苯不能和柱[6]芳烃络合，从金纳米粒子表面脱离，因此金纳米粒子从油溶性恢复到水溶性。
在本发明的一个实施例中，以3-硝基苯酚作为底物进行均相催化反应。其均相催化异相分离的原理如图3所示。将含有NaBH4的3-硝基苯酚先溶解在水中，在向溶液中加入柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子进行催化反应后，水相从原来的淡黄色变成淡红色，这是由于淡黄色的3-硝基苯酚被还原成无色的对氨基苯酚，溶液显示的是金纳米粒子的淡红色。由于反式偶氮苯客体可以将柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子从水中转移到甲苯中，因此使用该策略将金纳米粒子从反应后的水相中分离出来。当金纳米粒子被转移到甲苯相时，在紫外光照射下，通过偶氮苯客体的顺-反异构化将金纳米粒子转移回水中。再添加3-硝基苯酚后进行第二个反应循环。从而实现可循环的均相催化，异相分离。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。实施例中未注明具体条件的实验方法及未说明配方的试剂均为按照本领域常规条件。
实施例1
1、柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子的制备
将0.100 mL 9.70 mM 的HAuCl4水溶液和2.70 mL 0.100 mM 的柱[6]芳烃混合搅拌，随后0.200 mL 0.0125 g/mL的NaBH4水溶液在剧烈搅拌下快速加入，溶液从原本淡黄色变成酒红色。随后经离心分离得到柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子。
如图4所示，通过紫外-可见吸收光谱可知其在520 nm处有特征吸收峰，证实了生成金纳米粒子；透射电镜研究可知金纳米粒子的直径平均在2.6±0.3nm。
2、柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子的光控相转移研究
将柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子分散在水中（酒红色），而反式偶氮苯客体分子溶解在甲苯中（浅黄色）。通过搅拌将两相混合后，柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子从水（底层）转移到甲苯（顶层），如两相颜色变化所示（图5a）。酒红色的金纳米粒子水溶液变为无色，而浅黄色的甲苯相变为酒红色。这一现象的原因是反式偶氮苯客体分子的偶氮苯部分在金纳米粒子表面与柱[6]芳烃大环形成络合物，使金纳米粒子从亲水性变为疏水性，从而导致金纳米粒子的水-甲苯相转移。然而，顺式偶氮苯客体不能形成络合物，这是由于其相对较大的尺寸导致的，这意味着可以通过光照调节金纳米粒子的疏水性。如图2a所示，在通过反式偶氮苯客体将柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子转移到甲苯相后，紫外光照射诱导甲苯相（上层）中的金纳米粒子移回水相（下层）。水相和甲苯相的紫外-可见光谱表征了金纳米粒子的可逆相转移行为。图5b显示了相转移前（红色曲线）、相转移后（黑色曲线）和进一步紫外光照射后（蓝色曲线）水相的吸收光谱。图5c显示了甲苯相的相应吸收光谱。在相转移之前，在甲苯相中只观察到反式偶氮苯客体的一个吸收带，在波长大于500 nm处没有吸收。相转移后光谱显示反式偶氮苯客体和金纳米粒子的特征吸收。然后在进一步的紫外光照射后，~520nm处的吸收消失，表明金纳米粒子转移回水相。此外，由于多次周期交替的紫外线和可见光照射，观察到金纳米粒子的可逆相转移（图5d）。正如预期的那样，在可逆相转移过程中，金纳米粒子在水相或甲苯相中保持分散状态（图5，e）。
实施例2
柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子均相催化异相分离性质的研究
将NaBH4 (0.01 mg) 和3-硝基苯酚 (0.005 mg)溶解在水中，向溶液中加入柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子（0.05 µg）催化反应后，水相从原来的淡黄色变成淡红色，这是由于淡黄色的3-硝基苯酚被还原成无色的对氨基苯酚，溶液显示的是金纳米粒子的淡红色。由于反式偶氮苯客体可以将柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子从水中转移到甲苯中，因此使用该策略将金纳米粒子从反应后的水相中分离出来。当金纳米粒子被转移到甲苯相时，在紫外光照射下，通过偶氮苯客体的顺-反异构化将金纳米粒子转移回水中。再添加3-硝基苯酚后进行第二个反应循环。从而实现可循环的均相催化，异相分离。
Claims (5)
1.一种柱[6]芳烃功能化的金纳米粒子，包括金纳米粒子，在金纳米粒子表面通过羧酸根和金粒子相互作用修饰有柱[6]芳烃；
所述柱[6]芳烃的结构式如下式所述：
2.权利要求1所述的柱[6]芳烃功能化的金纳米粒子的制备方法，其特征在于：将HAuCl4水溶液和柱[6]芳烃混合搅拌，随后在搅拌条件下加入NaBH4水溶液，溶液从淡黄色变成酒红色，经离心分离，即可得到柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子。
3.权利要求1所述的柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子在均相催化硝基苯酚或硝基苯胺还原中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述硝基苯酚为2-硝基苯酚、3-硝基苯酚或4-硝基苯酚，硝基苯胺为2-硝基苯胺、3-硝基苯胺或4-硝基苯胺。
5.权利要求1所述的柱[6]芳烃稳定的金纳米粒子在制备均相催化剂中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210418080.7A CN115121286B (zh) | 2022-04-20 | 2022-04-20 | 一种均相催化异相分离的金纳米粒子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210418080.7A CN115121286B (zh) | 2022-04-20 | 2022-04-20 | 一种均相催化异相分离的金纳米粒子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115121286A true CN115121286A (zh) | 2022-09-30 |
| CN115121286B CN115121286B (zh) | 2024-03-15 |
Family
ID=83376393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210418080.7A Active CN115121286B (zh) | 2022-04-20 | 2022-04-20 | 一种均相催化异相分离的金纳米粒子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115121286B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005008237A1 (ja) * | 2003-07-17 | 2005-01-27 | Isuzu Motors Limited | ディーゼル粒子中のニトロ多環芳香族炭化水素の分析装置と分析方法 |
| CN103521759A (zh) * | 2013-10-17 | 2014-01-22 | 南通职业大学 | 石墨烯-杯[4]芳烃-金纳米粒子三元纳米复合材料的制备及其应用 |
| CN104447363A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-03-25 | 西北师范大学 | 阳离子型水溶性柱[5]芳烃及其制备和作为受体在检测银离子中的应用 |
| CN107755710A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-03-06 | 西南林业大学 | 一种制备金纳米颗粒的方法 |
| CN109824589A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-05-31 | 西北师范大学 | 一种基于双边8-羟基喹啉功能化柱[5]芳烃的金属有机凝胶及其合成和应用 |
-
2022
- 2022-04-20 CN CN202210418080.7A patent/CN115121286B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005008237A1 (ja) * | 2003-07-17 | 2005-01-27 | Isuzu Motors Limited | ディーゼル粒子中のニトロ多環芳香族炭化水素の分析装置と分析方法 |
| CN103521759A (zh) * | 2013-10-17 | 2014-01-22 | 南通职业大学 | 石墨烯-杯[4]芳烃-金纳米粒子三元纳米复合材料的制备及其应用 |
| CN104447363A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-03-25 | 西北师范大学 | 阳离子型水溶性柱[5]芳烃及其制备和作为受体在检测银离子中的应用 |
| CN107755710A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-03-06 | 西南林业大学 | 一种制备金纳米颗粒的方法 |
| CN109824589A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-05-31 | 西北师范大学 | 一种基于双边8-羟基喹啉功能化柱[5]芳烃的金属有机凝胶及其合成和应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JIN WANG等: ""An enhanced photo-electrochemical sensor constructed from pillar [5] arene functionalized Au NPs for ultrasensitive detection of caffeic acid"", TALANTA, vol. 243, pages 1 - 9 * |
| 姚勇: ""柱芳烃在水体系中的自组装及应用"", 中国博士学位论文全文数据库 工程科技I辑, pages 014 - 90 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115121286B (zh) | 2024-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhu et al. | Fabrication of a double Z-type g-C3N4/AgBr/Ag3PO4 composite with enhanced visible-light photocatalytic activity for organic dye elimination | |
| Rajabi et al. | High-performance pure and Fe3+-ion doped ZnS quantum dots as green nanophotocatalysts for the removal of malachite green under UV-light irradiation | |
| CN110813376B (zh) | 一种聚吡咯修饰的纳米溴氧化铋光催化材料及其制备方法和应用 | |
| CN103074324B (zh) | 基于磁性纳米二氧化硅微粒固定化漆酶及其制备方法和应用 | |
| CN102671661A (zh) | 多壁碳纳米管负载纳米四氧化三铁催化剂及其制备方法与应用 | |
| Feizpour et al. | Band gap modification of TiO 2 nanoparticles by ascorbic acid-stabilized Pd nanoparticles for photocatalytic Suzuki–Miyaura and Ullmann coupling reactions | |
| Devi et al. | Enhanced photocatalytic performance of Hemin (chloro (protoporhyinato) iron (III)) anchored TiO2 photocatalyst for methyl orange degradation: a surface modification method | |
| CN111530431B (zh) | 一种磁性超交联有机聚合物材料、制备方法和应用 | |
| Wang et al. | Enhanced and synergistic catalytic activation by photoexcitation driven S− scheme heterojunction hydrogel interface electric field | |
| CN109529892A (zh) | 一种纳米带状moa复合光催化剂制备方法 | |
| Qin et al. | A novel Z-scheme Ag6Si2O7/AgI nanocomposite photocatalyst: Study on the degradation of various refractory compounds and reduction of vanadium (V) | |
| CN107930544B (zh) | 磁响应性负载型Janus多级孔SiO2复合微球及其制备方法 | |
| CN107138160B (zh) | 纳米零价铁/二氧化钛纳米线/石墨烯磁性复合材料的制备方法及应用 | |
| Zhang et al. | Rational design of efficient polar heterogeneous catalysts for catalytic oxidative-adsorptive desulfurization in fuel oil | |
| CN115121286B (zh) | 一种均相催化异相分离的金纳米粒子 | |
| CN108144585B (zh) | 一种用于重金属和染料废水处理的三元磁性复合材料及其制备方法 | |
| CN103316715A (zh) | 光响应型多金属氧簇催化剂及其在均相催化与非均相回收方面的应用 | |
| CN108299261B (zh) | 一种通过c-h键直接官能团化合成烯丙基硫化物的方法 | |
| CN101177609A (zh) | 发荧光金纳米粒子的制备方法 | |
| Devi et al. | Photocatalytic evaluation of Hemin (chloro (protoporhyinato) iron (III)) anchored ZnO hetero-aggregate system under UV/solar light irradiation: A surface modification method | |
| CN107597195B (zh) | 一种石墨烯-杯芳烃-Fe3O4的制备及其高效催化降解亚甲基蓝的应用 | |
| CN107442146B (zh) | 磷酸银/溴化银异质结纳米颗粒、制备方法及其应用 | |
| Gao et al. | Fabrication of silica nanoparticle-supported copper quantum dots and the efficient catalytic Ullmann coupling reaction | |
| CN106905696B (zh) | 一种磁性磷光微囊藻毒素印迹材料的合成方法 | |
| CN106391110B (zh) | 具有光催化性的氢氧化苯甲酸铜-SiO2复合材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |