Ảnh hưởng kích thước của hạt vàng nano trong quá trình giảm p-nitrophenol bằng NaBH4
Tóm tắt
Các hạt vàng nano (Au NPs) được chuẩn bị bằng cách khử HAuCl4 bằng NaBH4. Kích thước trung bình của hạt có thể điều chỉnh trong khoảng từ 1.7 đến 8.2 nm, thông qua việc điều chỉnh lượng NaBH4 sử dụng trong quá trình tổng hợp. Các hạt Au NPs thu được (dung dịch keo) được tải lên một chất hỗ trợ Al2O3 thương mại để chế tạo các xúc tác Au/Al2O3 với kích thước hạt Au có thể điều chỉnh. Một giá trị pH tối ưu (5.9) của dung dịch keo Au được tìm thấy là rất quan trọng cho việc tải Au NPs lên Al2O3 trong khi tránh sự phát triển của Au NPs. Au NPs và các xúc tác Au/Al2O3 đã được thử nghiệm trong quá trình giảm p-nitrophenol bằng NaBH4. Thú vị thay, hoạt tính xúc tác phụ thuộc vào kích thước của Au NPs, đạt đỉnh cao nhất khi kích thước trung bình là 3.4 nm. Cân nhắc các đặc trưng liên quan qua UV-Vis, TEM và XRD đã được thực hiện.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Haruta, M., Kobayashi, T., Sano, H., and Yamada, N. (1987). Novel gold catalysts for the oxidation of carbon-monoxide at a temperature far below 0 °C. Chem. Lett., 405–408.
Haruta, 1989, Gold catalysts prepared by coprecipitation for low-temperature oxidation of hydrogen and of carbon monoxide, J. Catal., 115, 301, 10.1016/0021-9517(89)90034-1
Haruta, 1993, Low-temperature oxidation of CO over gold supported on TiO2, α-Fe2O3, and Co3O4, J. Catal., 144, 175, 10.1006/jcat.1993.1322
Hashmi, 2005, The catalysis gold rush: New claims, Angew. Chem. Int. Ed., 44, 6990, 10.1002/anie.200502735
Takei, 2012, Heterogeneous catalysis by gold, Adv. Catal., 55, 1, 10.1016/B978-0-12-385516-9.00001-6
Corma, 2008, Supported gold nanoparticles for organic reactions, Chem. Soc. Rev., 37, 2096, 10.1039/b707314n
Zhang, 2012, Nano-gold catalysis in fine chemical synthesis, Chem. Rev., 112, 2467, 10.1021/cr200260m
Stratakis, 2012, Catalysis by supported gold nanoparticles: Beyond aerobic oxidative processes, Chem. Rev., 112, 4469, 10.1021/cr3000785
Davis, 2013, Selective oxidation of alcohols and aldehydes over supported metal nanoparticles, Green Chem., 15, 17, 10.1039/C2GC36441G
Tsubota, 1998, Effect of calcination temperature on the catalytic activity of Au colloids mechanically mixed with TiO2 powder for CO oxidation, Catal. Lett., 56, 131, 10.1023/A:1019069315071
Grunwaldt, 1999, Preparation of supported gold catalysts for low-temperature CO oxidation via “size-controlled” gold colloids, J. Catal., 181, 223, 10.1006/jcat.1998.2298
Comotti, 2006, Support effect in high activity gold catalysts for CO oxidation, J. Am. Chem. Soc., 128, 917, 10.1021/ja0561441
Yin, 2010, Activation of dodecanethiol-capped gold catalysts for CO oxidation by treatment with KMnO4 or K2MnO4, Catal. Lett., 136, 209, 10.1007/s10562-010-0316-1
Schwartz, 2004, XAS study of Au supported on TiO2: Influence of oxidation state and particle size on catalytic activity, J. Phys. Chem. B, 108, 15782, 10.1021/jp048076v
Kundu, 2009, Size-selective synthesis and catalytic application of polyelectrolyte encapsulated gold nanoparticles using microwave irridation, J. Phys. Chem. C, 113, 5157, 10.1021/jp9003104
Shimizu, 2009, Chemoselective hydrogenation of nitroaromatics by supported gold catalysts: Mechanistic reasons for size- and support-dependent activity and selectivity, J. Phys. Chem. C, 113, 17803, 10.1021/jp906044t
Shekhar, 2012, Size and support effects for the water-gas shift catalysis over gold nanoparticles supported on model Al2O3 and TiO2, J. Am. Chem. Soc., 134, 4700, 10.1021/ja210083d
Valden, 1998, Structure sensitivity of CO oxidation over model Au/TiO2 catalysts, Catal. Lett., 56, 7, 10.1023/A:1019028205985
Laoufi, 2011, Size and catalytic activity of supported gold nanoparticles: An in Operando study during CO oxidation, J. Phys. Chem. C, 115, 4673, 10.1021/jp1110554
Esumi, 2001, Interactions between alkanethiols and gold-dendrimer nanocomposite, Langmuir, 17, 6860, 10.1021/la010632e
Yazid, 2011, Synthesis of Au/Al2O3 nanocrystal and its application in the reduction of p-nitrophenol, J. Chin. Chem. Soc., 58, 593, 10.1002/jccs.201190093
Jana, 2001, Seeding growth for size control of 5—40 nm diameter gold nanoparticles, Langmuir, 17, 6282, 10.1021/la0104323
Panigrahi, 2007, Synthesis and size-selective catalysis by supported gold nanoparticles: Study on heterogeneous and homogeneous catalytic processes, J. Phys. Chem. C, 111, 4596, 10.1021/jp067554u
Saha, 2009, Photochemical green synthesis of calcium-alginate-stabilized Ag and Au nanoparticles and their catalytic application to 4-nitrophenol reduction, Langmuir, 26, 2885, 10.1021/la902950x