هنا هو بروتوكول لتركيب الفضة البلاديوم (Ag-Pd) سبائك الجسيمات النانوية (NPs) معتمدة على ZrO2 (Ag-Pd/ZrO2). يسمح هذا النظام بحصاد الطاقة من التشعيع الضوئي المرئي لتسريع التحولات الجزيئية والتحكم فيها. ويتجلى ذلك في تخفيض النيتروبزين في إطار التشعيع الخفيف الذي حفزه Ag-Pd/ZrO2 NPs.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
إعداد جسيمات نانوية سبائك الفضة-البلاديوم للحفز بلازمونيك تحت الإضاءة الضوئية المرئية
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
يمكن لـ 20000000000000000000000000000000000000000000000000 (LSPR) في جسيمات نانوية (NPs) تسريع والسيطرة على الانتقائية في مجموعة متنوعة من التحولات الجزيئية. وهذا يفتح إمكانيات لاستخدام الضوء المرئي أو القريب من الأشعة تحت الحمراء كمدخلات مستدامة لدفع والسيطرة على ردود الفعل عندما تستخدم الجسيمات النانوية plasmonic التي تدعم إثارة LSPR في هذه النطاقات كمحفزات. للأسف، ليس هذا هو الحال بالنسبة للعديد من المعادن الحفازة مثل البلاديوم (Pd). وتتمثل إحدى الاستراتيجيات للتغلب على هذا القيد في استخدام مصادر وطنية ثنائية الفلزات تحتوي على معادن بلاسامونية وحفازة. في هذه الحالة، يمكن لإثارة LSPR في المعدن plasmonic المساهمة في تسريع والسيطرة على التحولات التي يقودها المكون الحفاز. تركز الطريقة المذكورة هنا على تركيب ثنائي الفلزات الفضة البلاديوم (Ag-Pd) NPs المعتمدة على ZrO2 (Ag-Pd/ZrO2) التي تعمل كنظام تحفيزي plasmonic. وقد أُعدت هذه البرامج عن طريق المشاركة في تعبئة السلائف المعدنية المقابلة على دعم ZrO2، ثم أعقب ذلك خفض متزامن يؤدي إلى تشكيل مصادر معدنية ثنائية الفلزات مباشرة على دعم ZrO2. ثم استخدمت الـ Ag-Pd/ZrO2 NPs كمحفّزات بلازمونية للحد من النيتروبزين تحت 425 نانومتر من خلال مصابيح LED. باستخدام الكروماتوغرافيا الغاز (GC)، يمكن رصد تحويل وانتقائية تفاعل الحد في ظل ظروف التشعيع المظلمة والضوء، مما يدل على الأداء الحفاز المعزز والسيطرة على الانتقائية تحت الإثارة LSPR بعد السبائك غير plasmonic Pd مع Plasmonic المعادن Ag. ويمكن تكييف هذه التقنية مع مجموعة واسعة من التحولات الجزيئية وتكوينات مصادر القدرة الوطنية، مما يجعلها مفيدة لتوصيف النشاط الحفاز البلازموني لأنواع مختلفة من الحفز من حيث التحويل والانتقائية.
المقدمة
من بين العديد من التطبيقات للجسيمات النانوية المعدنية (NPs) ، الحفز يستحق اهتماما خاصا. الحفز يلعب دورا محوريا في مستقبل مستدام، والمساهمة في استهلاك أقل للطاقة، واستخدام أفضل للمواد الخام، وتمكين ظروف رد فعل أنظف1،2،3،4. وبالتالي، يمكن أن يوفر التقدم في التحفيز أدوات لتعزيز الكفاءة الذرية للعمليات الكيميائية، وجعلها أنظف وأكثر قابلية للحياة من الناحية الاقتصادية وأكثر ملاءمة للبيئة. NPs المعدنية التي تشمل الفضة (Ag) ، والذهب (الاتحاد الافريقي) أو النحاس (Cu) يمكن عرض خصائص بصرية مثيرة للاهتمام في نطاق مرئي التي تنشأ من الطريقة الفريدة هذه ا....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. توليفة من Ag - PD / ZrO2 NPs
ملاحظة: في هذا الإجراء، يتوافق mol Pd في Ag-Pd إلى 1٪، وتطابق التحميل Ag-Pd على ZrO2 إلى 3 wt.٪
- مكان 1 غرام من مسحوقZrO 2 في 250 مل من الكأس.
- إضافة 50 مل من حلول AgNO3 (aq) (0.0059 مول / لتر) و 9.71 مل من K2PdCl4 (aq) (0.00031 مول / لتر) إلى كوب تحت تحريك مغناطيسي قوي (500 دورة في الدقيقة) في درجة حرارة الغرفة.
- إضافة 10 مل من ليسين (0.53 M) محلول مائي.
- الحفاظ على الخليط تحت تحريك قوية (500 دورة في الدقيقة) لمدة 20 دقيقة.
- بعد 20 دقيقة، واستخدام ماصة لإضافة إلى تعليق 10 مل من
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
ويبين الشكل 1 ألف صورا رقمية للعينات الصلبة التي تحتوي على أكسيد زرو2 النقي (يسار) و Ag-Pd/ZrO2 NPs (يمين). هذا التغيير في اللون من الأبيض (في ZrO2)إلى البني (Ag-Pd/ZrO2)يوفر الدليل النوعي الأولي على ترسب أجهزة NPs Ag-Pd في سطح ZrO2. ويبين الشكل 1ب أطياف الامتصاص المرئية للأشعة فوق البنفسجية من الـ Ag-Pd/ZrO2 NPs (التتبع الأزرق) وكذلك زرو2 (التتبع الأسود) و Ag/ZrO2 NPs (التتب.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
وتبين النتائج الموصوفة في هذه الطريقة أن النشاط الحفاز الجوهري لـ Pd (أو غيره من المعادن الحفازة ولكن ليس plasmonic) يمكن تعزيزه بشكل كبير عن طريق استثارة LSPR عن طريق التشعيع الضوئي المرئي في سبائك ثنائية الفلزات35. وفي هذه الحالة، فإن Ag (أو معدن بلازمونيك آخر) قادر على حصاد الطاقة من الإشعاع الضوئي المرئي عن طريق استثارة LSPR. الإثارة LSPR يؤدي إلى تشكيل الناقلات تهمة الساخنة (الإلكترونات الساخنة والثقوب) والتدفئة المترجمة5،14،
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
شكر وتقدير
وقد دعم هذا العمل جامعة هلسنكي ومؤسسة جين وأتوس إركو. S.H. شكرا ايراسموس + الاتحاد الأوروبي الأموال للزمالة.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 2-البروبانول (اللامائي ، 99.5٪) | سيجما ألدريتش | 278475 | رقم CAS 67-63-0 |
| الأنيلين (للتوليف) | سيجما ألدريتش | 8.22256 | رقم سجل المستخلصات الكيميائية 62-53-3 |
| أزوبنزين (98٪) | سيجما ألدريتش | 424633 | رقم سجل المستخلصات الكيميائية 103-33-3 |
| الإيثانول | هانيويل | 32221 | رقم سجل المستخلصات الكيميائية 64-17-5 |
| حمض الهيدروكلوريك (37٪) | VWR | PRLSMC310066 | رقم سجل المستخلصات الكيميائية 7647-01-0 |
| L-Lysine (متبلور, & ge; 98.0٪ (NT)) | سيجما ألدريتش | 62840 | رقم سجل المستخلصات الكيميائية 56-87-1 |
| حمض النيتريك (65٪) ميرك | 100456 | رقم CAS 7697-37-2 | |
| نيتروبنزين | سيجما ألدريتش | 8.06770 | رقم سجل المستخلصات الكيميائية 98-95-3 |
| هيدروكسيد البوتاسيوم | فيشر | 10448990 | رقم CAS 1310-58-3 |
| رباعي كلورو بالاديت البوتاسيوم (II) (98٪) | سيجما ألدريتش | 205796 | رقم CAS 10025-98-6 |
| نترات الفضة (كاشف ACS ، & ge ؛ 99.0٪) | Sigma-Aldrich | 209139 | رقم CAS 7761-88-8 |
| بوروهيدريد الصوديوم (حبيبات دقيقة للتخليق) | Sigma-Aldrich | 8.06373 | رقم CAS 16940-66-2 |
| أكسيد الزركونيوم (IV) (مسحوق نانوي ، < حجم الجسيمات 100 نانومتر (TEM)) | سيجما ألدريتش | 544760 | رقم سجل المستخلصات الكيميائية 1314-23-4 |
المراجع
- Dunn, P. J., Hii, K. K., Krische, M. J., Williams, M. T. Sustainable Catalysis: Challenges and Pratices for the Pharmaceutical and Fine Chemical Industries. , Wiley-Blackwell. (2013).
- Tzouras, N. V., Stamatopoulos, I. K., Papastavrou, A. T., Liori, A. A., Vougioukalakis, G. C. Sustain....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
الوسوم
