自下而上法制备金-介孔二氧化硅复合纳米管用作还原4-硝基苯酚的催化剂

采用自下而上方法制备了金-介孔二氧化硅复合纳米管,其中金纳米粒子作为催化剂嵌在介孔二氧化硅纳米管管壁内侧。金纳米颗粒的团聚、脱落和晶粒尺寸生长都可以被有效限制,而且催化剂负载量和尺寸大小均可实现简单控制。管壁中的介孔孔道、纳米管末端开口以及一维中空管道可以协同促进反应物扩散,从而提高4-硝基苯酚还原反应活性。循环实验证明这种复合纳米管催化剂具有良好的可重复使用性,而且在反应过程中未出现金纳米粒子脱落或团聚现象。     

内含Fe_3O_4和金纳米粒子的碳化微球的制备及其催化性能

通过蒸馏-沉淀聚合制备了丙烯酸-二乙烯苯共聚物微球,经离子交换吸附Fe2+离子,然后通过空气中加热、氩气气氛中高温碳化得到了含Fe3O4纳米粒子的多孔磁性碳化微球。在水介质中多孔磁性碳化微球吸附氯金酸,然后还原得到内含金纳米粒子的磁性碳化微球。以硼氢化钠还原对硝基苯酚生成对氨基苯酚反应为例,研究了内含金纳米粒子的磁性碳化微球的催化作用。结果表明,内含金纳米粒子的磁性碳化微球对该反应有很好的催化作用。通过外磁场很容易将磁性微球从反应液相中分离出来,微球重复使用10次后其催化活性基本未变。     

自下而上法制备金-介孔二氧化硅复合纳米管用作还原4-硝基苯酚的催化剂（英文）

采用自下而上方法制备了金-介孔二氧化硅复合纳米管,其中金纳米粒子作为催化剂嵌在介孔二氧化硅纳米管管壁内侧.金纳米颗粒的团聚、脱落和晶粒尺寸生长都可以被有效限制,而且催化剂负载量和尺寸大小均可实现简单控制.管壁中的介孔孔道、纳米管末端开口以及一维中空管道可以协同促进反应物扩散,从而提高4-硝基苯酚还原反应活性.循环实验证明这种复合纳米管催化剂具有良好的可重复使用性,而且在反应过程中未出现金纳米粒子脱落或团聚现象.     

采用积雪草树叶提取物生物合成二氧化镁纳米粒子负载的铜纳米颗粒用于高效催化还原有机染料和芳香硝基化合物（英文）

本文设计了一个经济、绿色的新型方法,采用积雪草树叶提取物作为自然的还原剂,在不使用稳定剂或表面活性剂的情况下合成了MnO_2纳米粒子负载的Cu纳米颗粒(CuNPs).该合成过程环境友好,且避免使用有毒的还原剂.树叶提取物中的酚羟基将溶液中的Cu~(2+)还原为Cu NPs,后者再稳定在MnO_2 NPs表面.采用X射线衍射、透射电镜、场发射扫描电镜、能量散射谱和红外光谱对所得Cu/MnO_2纳米复合物进行了表征.结果表明,该材料可用作高活性、高效可重复使用的多相催化剂,用于室温水溶液NaBH_4存在下刚果红、罗丹明B和亚甲基蓝,以及硝基化合物,如2,4二硝基苯肼和4-硝基苯酚的催化还原.Cu/MnO_2纳米复合物的高稳定性可使其被分离出来,重复使用数次而活性无明显下降.     

磁性碳基上金纳米颗粒的原位生长及其催化应用

我们提出了一种绿色、新型的,用于原位生长均一的Au纳米粒子的方法,在还原氧化石墨烯纳米片表面使用聚乙烯亚胺和3,4-二羟基苯甲醛作为连接剂将还原的金纳米粒子和强耦合的Fe_3O_4纳米粒子组装,得到了Au/Fe_3O_4/PEI/rGO纳米复合材料,其能在水溶液中高效地催化NaBH_4还原降解工业污水中的常见污染物4-硝基苯酚,而且具有很好的催化剂稳定性,10个催化循环之后仍对4-硝基苯酚保持有92%以上的催化降解率。另外,Au/Fe_3O_4/PEI/rGO催化剂可以用磁铁进行分离,方便其回收再利用和对产物进行纯化。这些特征使这种复合纳米材料可以作为一种新型,高效的催化剂可能在环境保护、工业催化和新能源领域有一定的应用前景。     

16-n-16型双子表面活性剂稳定纳米金的制备及其催化性能

双子表面活性剂由于其特殊的两亲结构可以作为纳米金颗粒(AuNPs)的表面稳定剂,但双子表面活性剂结构中的连接基团对AuNPs的粒径大小及稳定性有显著影响。本文制备了16-n-16(n=2,3,4和6)型双子表面活性剂稳定的金纳米溶胶,考察了体系pH对AuNPs稳定性的影响,并测试了其对4-硝基苯酚加氢还原体系的催化效果。结果表明,16-4-16和16-3-16对AuNPs的稳定性效果较好,所制备的AuNPs中,16-3-16-AuNPs在不同pH的环境中稳定性最好,而16-4-16-AuNPs在4-硝基苯酚加氢还原反应中的催化活性最佳。     

钯纳米粒子的形貌可控合成与催化性能

借助于一种全新的表面活性剂N,N-dimethyloctadecylammonium bromide acetate sodium（OTAB-Na）,成功实现了对小尺寸钯纳米粒子微结构的控制。通过对合成条件的微扰,高度均匀且分散性良好的枝化结构和凹面体结构的钯纳米粒子被成功地制备。催化测试（利用氨硼烷作为氢化试剂来还原4-硝基苯酚为4-胺基苯酚）发现,钯纳米粒子的催化活性与其微观纳米结构相关,其中枝化结构的钯纳米粒子表现出了更为突出的催化性能。     

钯纳米粒子的形貌可控合成与催化性能

借助于一种全新的表面活性剂N,N-dimethyloctadecylammonium bromide acetate sodium（OTAB-Na）,成功实现了对小尺寸钯纳米粒子微结构的控制。通过对合成条件的微扰,高度均匀且分散性良好的枝化结构和凹面体结构的钯纳米粒子被成功地制备。催化测试（利用氨硼烷作为氢化试剂来还原4-硝基苯酚为4-胺基苯酚）发现,钯纳米粒子的催化活性与其微观纳米结构相关,其中枝化结构的钯纳米粒子表现出了更为突出的催化性能。     

均聚物调节的金纳米粒子光及催化活性

在均聚物甲基丙烯酸N,N-2甲氨基乙酯（PDMAEMA）存在下通过硼氢化钠原位还原制备金纳米粒子,其尺寸通过金与DMAEMA的摩尔比调节．PDMAEMA水溶液在pH10和14分别在25℃和50℃发生相转变,而由于金纳米粒子具有疏水性,PDMAEMA稳定的金纳米粒子胶体水溶液在pH10时在47℃发生相变．PDMAEMA具有pH和温度敏感特性,其稳定的金纳米粒子胶体水溶液在光和催化性能方面表现出pH可调节的温度敏感特性．在pH2的酸性条件下,胶体水溶液从20℃到65℃升温过程中在518nm处发生表面等离子吸收;在pH10碱性条件下,胶体水溶液在20℃-40℃温度范围内在518nm处出现表面等离子吸收,而在40℃-65℃温度范围内吸收从518nm红移到545nm．当用金纳米粒子做催化剂催化对硝基苯酚的还原反应时,其催化活性可根据PDMAEMA在较高和较低温度对反应物分子的渗透性改变进行调节．     

聚甲基丙烯酸单层修饰金纳米粒子的制备及pH响应性催化

采用可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合制备了具有硫醇端基的聚甲基丙烯酸叔丁酯(PtBMA),通过其水解得到具有pH刺激响应的聚甲基丙烯酸(PMAA)。利用硫醇端基与金之间的强耦合作用获得了聚甲基丙烯酸单层修饰的金纳米粒子(PMAA-GNPs)催化体系。利用UV-Vis光谱和透射电子显微镜(TEM)研究了PMAA-GNPs催化剂在不同pH值下的分散状态。以NaBH4还原对硝基苯酚的反应,验证了此催化体系的pH响应性。结果表明,调节体系的pH值为酸性,PMAA塌缩和包覆在金纳米粒子(GNPs)的表面,引起GNPs的聚集,从而降低了催化效率。反之,在碱性环境中,在PMAA链的排斥作用下,GNPs能较好的分散,提高催化效率。     

氨功能化陶瓷膜支撑体担载钯纳米颗粒及其增强的催化性能(英文)

采用双氨基硅烷偶联剂N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(AAPTS)对陶瓷膜表面接枝功能化并负载钯纳米颗粒,制得一种有效的可重复使用的催化剂.利用X射线衍射、扫描电镜、电子能谱、感应耦合等离子体、X射线光电子能谱和高分辨透射电镜对催化剂进行了物性表征,并将其用于催化对硝基苯酚加氢制对氨基苯酚反应.和单氨基硅烷γ-氨丙基三乙氧基硅烷(3-APTS)功能化改性相比,担载在AAPTS功能化陶瓷膜上的钯纳米颗粒具有更高的催化活性和稳定性.相比于3-APTS,AAPTS分子中含有两个氨基,具有更强的供电子效应,因此钯纳米颗粒可更多更稳定地负载在AAPTS功能化陶瓷膜上,从而具有更高的催化活性和稳定性.     

表面覆盖型AuNPs@PNIPAM复合粒子的制备及催化性能

金纳米粒子(AuNPs)表面能高,在水中极易团聚,使其应用受限.本文采用物理共混法,将带有正电荷的温敏聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)微凝胶与带负电荷的AuNPs混合,经自组装制备了微凝胶表面覆盖AuNPs的有机-金属复合粒子AuNPs@PNIPAM.该复合粒子不仅具有很好的分散稳定性,而且其粒子的分散液具有温度比色性,在25℃→50℃→25℃的温度变化过程中呈现“红→紫→红”的可逆颜色变化.通过对硝基苯酚(4-NP)的还原反应,研究了复合粒子的催化性能.结果表明,复合粒子具有受温度调控的催化能力,随温度升高催化性能呈现先降后升的趋势.与文献报道的类似材料相比, AuNPs@PNIPAM复合粒子同时具有温度比色性和催化性能.     

钕离聚体在邻硝基苯酚合成中的催化作用

首次以钕离聚体用苯酚硝化合成邻硝基苯酚的高分子催化剂，在硝化反应中，显示了其高选择性、可重复使用、环境污染小及操作简便的特点。     

钯纳米粒子的形貌可控合成与催化性能（英文）

借助于一种全新的表面活性剂N,N-dimethyloctadecylammonium bromide acetate sodium(OTAB-Na),成功实现了对小尺寸钯纳米粒子微结构的控制。通过对合成条件的微扰,高度均匀且分散性良好的枝化结构和凹面体结构的钯纳米粒子被成功地制备。催化测试(利用氨硼烷作为氢化试剂来还原4-硝基苯酚为4-胺基苯酚)发现,钯纳米粒子的催化活性与其微观纳米结构相关,其中枝化结构的钯纳米粒子表现出了更为突出的催化性能。     

聚共轭亚油酸基网状纳米金的制备及表面增强拉曼散射和催化性能

以天然不饱和脂肪酸共轭亚油酸(CLA)为绿色单体, 通过简单的分子自组装和可控自交联反应制备聚共轭亚油酸(PCLA)聚集体. 透射电子显微镜(TEM)结果显示, PCLA聚集体的形貌呈现独特网状结构, 其联结单元为来自于CLA胶束的膨大颗粒. 采用氯金酸在极性聚合物表面原位还原, 2 d后在网状PCLA基底上制备得到以CLA胶束为核(20 nm)的网状纳米金结构, 而且网状PCLA的原位还原作用与模板作用相结合是获得PCLA基网状纳米金的充分必要条件. 与普通球形胶态金纳米颗粒[(5±1) nm]相比, PCLA基网状纳米金对苯硫酚具有更好的表面增强拉曼散射(SERS)效应, 对对硝基苯酚具有更好的催化还原效果.     

负载型氮杂环卡宾钯络合物催化C—C偶联反应新进展

负载型氮杂环卡宾钯催化的C—C偶联反应由于具有反应活性高,催化剂便于分离和可重复使用等特点,已引起了人们的广泛关注.负载型氮杂环卡宾钯催化剂中的载体材料对催化性能和重复使用性能具有较大的影响.综述了不同类型载体材料制备的负载型氮杂环卡宾钯催化C—C偶联反应的研究进展,载体类型包括聚合物材料、硅材料、碳材料和磁性纳米粒子材料.此外,还对负载型氮杂环卡宾钯催化剂未来的发展前景进行了展望.     

负载型纳米金催化剂用于丙烯气相环氧化反应的研究进展

丙烯气相选择氧化制备环氧丙烷是催化领域的难题之一,负载型纳米金催化剂因在氢气和氧气共存条件下对环氧丙烷具有高选择性而被广泛研究,并在丙烯转化率、反应稳定性、氢气有效利用率上都取得了长足的进步。本文综述了负载型纳米金催化剂用于丙烯气相环氧化反应的研究结果和发展趋势。重点阐述了催化剂制备方法、载体材料、金粒径、催化助剂等对丙烯气相环氧化反应的影响。最后,综合各催化剂的优缺点,分析并展望了具有高转化率与高选择性的纳米金催化剂的前景和发展方向。     

二氧化硅负载磷钼钒酸铯选择性催化硝化苯酚为邻硝基苯酚

采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅负载磷钼钒酸铯催化剂,利用XRD、红外、SEM以及物理吸附等技术手段对催化剂进行了表征分析,并以稀硝酸（30%）为硝化剂,考察了该催化剂对苯酚硝化反应的催化性能,系统研究了反应时间、催化剂用量、硝酸与苯酚用量以及催化剂重复利用等对催化反应的影响。 结果表明,制备的负载磷钼钒酸铯催化剂具有典型的Keggin结构,在温和的苯酚硝化反应条件下,表现出优良的催化活性和高的邻硝基苯酚选择性,在实验优化条件下,邻硝基苯酚收率达到88%,催化剂回收方便可多次重复使用。 负载磷钼钒酸铯催化苯酚硝化反应结合水蒸汽蒸馏提供了一种简单可行的制备邻硝基苯酚的方法。     

多金核二氧化铈空心球用于硝基苯酚催化加氢

催化剂的微观结构在催化还原反应、有机物氧化反应及有机物转化反应中起着关键作用。本文利用无模板方法合成了多金核中空二氧化铈微球催化剂。将制备好的二氧化铈中空微球浸渍到一定浓度的氯金酸溶液中,然后多次洗涤除去表面吸附的氯金酸离子,最后通过硼氢化钠还原制成中空氧化铈微球包覆的多金核的核壳结构催化剂。将该核壳结构材料用于硝基苯酚加氢反应与金纳米粒子及氧化铈微球相比,多金核中空二氧化铈核壳结构表现出优越的活性和稳定性。通过这种浸渍洗涤再还原的简单方法合成的多金核二氧化铈催化剂有望应用于生物医药和能源环境等领域。     

聚合物-纳米金在油水界面的自组装及有序结构的构筑

聚合物-纳米金复合物既具有金纳米粒子的光、电及催化性能,又具有聚合物的可加工性及对外界的刺激响应性,因此已成为高分子科学及材料科学研究的热点。本文主要介绍了我们实验室在聚合物-纳米金在油水界面的自组装及有序结构的构筑研究方面的相关工作:(1)利用界面聚合的方法制备侧链接枝亲水性金纳米粒子的聚苯乙烯及杂化聚合物在水溶液中的自组装;(2)亲水性金纳米粒子及疏水性聚合物(或疏水性磁性纳米粒子)在油水界面的自组装研究;(3)利用金纳米粒子为交联点制备具有温度响应性聚合物微凝胶的研究。