蓝莓状Au/SiO2纳米复合粒子形成机理和催化性能研究(2)
Au NPs在一系列的有机反应中表现出了高催化活性，如对硝基苯酚的还原（p - NPh），烯烃氢氯化，烯烃环氧化和醇的氧化[20、21]。Au NPs附着于多孔SiO2纳米载体可以增加Au NPs在各种媒体上的分散性，Au NPs表面煅烧后完全暴露给反应物，并促进催化剂从反应介质中分离和回收。相比于非多孔载体[21]，多孔纳米载体的高比表面积可促进围绕贵金属纳米粒子的反应物的富集。而且当前已经设计出了多功能技术来制备Au/ SiO2纳米复合材料颗粒（NCPs）。例如，W.N. Wang等人通过用苯胺甲基原位还原预先连接到SiO2纳米载体表面的HAuCl4从而形成Au NPs制备Au/SiO2 NCPs[10]。S.M. Xiang等用中孔结构，通过使用多壁碳纳米管（MWCNTs）作为模板制备的中空管状的Au/ SiO2多孔纳米粒子[22]。制备技术包括通过溶胶 - 凝胶过程使Au和SiO2层相继沉积到多壁碳纳米管表面，并通过煅烧将其从多壁碳纳米管上除去。J.M. Zheng等将Au NPs装载到Fe3O4/ SiO2 NCPs的表面以获得金装饰的磁性粒子[23]。然而，Au NPs对纳米载体上的附着常常较弱，有时导致Au NPs从再分散和催化过程中从纳米载体上分离。
近年来，通过引入第二部分到聚合物或无机基质中以制备各种多孔纳米粒子的微乳液技术已经被证明是十分有前途的[24、25]。极性分散相和低极性连续相组成的反相细乳液可用于制备像纳米凝胶、无机纳米粒子或有机\无机混合纳米颗粒等亲水性纳米粒子[26、27]。例如，Nabih等制备的在逆细乳液中的多孔氧化铈纳米颗粒，并通过甲烷的氧化研究了它们的催化性能[28]。Schiller等人通过反相细乳液技术得到具有高相稳定性和光催化活性的掺有锆的锐钛矿型TiO2[29]。我们小组利用了在反相细乳液SiO2前驱物的溶胶-凝胶过程来制备中孔SiO2胶囊，磁性中空SiO2纳米粒子，和纳米凝胶核SiO2壳的多孔纳米粒子[30-33]。用于，我们通过将亲水性的过渡金属盐和贵金属盐转换为功能性金属氧化物或金属纳米粒子来提供催化活性和磁性等附加功能。最近，我们结合了在反相细乳液中的溶胶-凝胶法和加入的银盐的原位还原法来制备Ag / TiO2 NCPs，其对Rhodamine B的光降解具有高可见光催化活性[34]。
我们通过将反相细乳液中的溶胶-凝胶过程和多孔SiO2纳米载体的表面上掺入的金盐的原位还原两种方法结合成功地合成了Au/SiO2 NCPs。Au NPs半嵌入SiO 2纳米载体，为再分散和催化过程中的Au/SiO2 NCPs提供了良好的形态稳定性。Au/SiO2 NCPs中的Au含量可以很方便地通过HAuCl4负载量进行调节。我们对HAuCl4负载对Au/SiO2 NCPs的粒子特性和催化活性的影响进行了系统的研究。蓝莓状Au/SiO2 NCPs对NaBH4还原p-NPh为对氨基苯酚（p - APh）反应具有高催化活性。
2.实验
2.1材料
氯金酸（HAuCl4，48.0-50.0％）、二甲基亚砜（DMSO，99.0％）、水合联氨（AR级，80.0％溶液）、p - NPH（99.0％）、硼氢化钠（NaBH4，98.0％）、氢氧化钠（NaOH，96.0％）、氢氟酸（HF，≥40.0％）和四甲基硅氧烷,源^自#吹冰:文,论/文]网[www.chuibin.com（TMOS，98.0％）均购自阿拉丁化学有限公司并原样使用;环己烷（99.5％）和乙醇（99.7％）自上海凌峰化学试剂有限公司购买;四氢呋喃（THF，99.0％）从天津永大化学试剂有限公司购买;正十六烷（HD，99.0％）购自Acros Organics.;相对分子质量为7100g/mol的聚（乙烯 - 共聚 - 丁烯） - 嵌段 - 聚（环氧乙烷）（P（E / B）-PEO）是根据文献合成的[35]。疏水基团（E / B）和亲水性基团（EO）的分子量分别是4000和3100g/mol,使得P（E / B）-PEO水油平衡为8.7。使用矿物质水（Milli-Q级；电阻率为18MΩ•cm）。
HAuCl4/SiO2 和 Au/SiO2 NCPs制备方法示意图。
2.2 HAuCl4/SiO2 和 Au/SiO2 NCPs的制备
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