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Aug 02, 2023

ポリビニルイミダゾールの調製

Scientific Reports volume 12、記事番号: 22281 (2022) この記事を引用 1552 アクセス 2 Altmetric Metrics の詳細 銀ナノ粒子は、ポリ (1-ビニルイミダゾール) を表面に展開することによって合成されました。

Scientific Reports volume 12、記事番号: 22281 (2022) この記事を引用

1552 アクセス

2 オルトメトリック

メトリクスの詳細

銀ナノ粒子は、磁化されたバイオ炭（スピアアザミの茎と根）（バイオ炭/Fe3O4/PVIm/Ag）の表面にポリ（1-ビニルイミダゾール）を展開することによって合成されました。 このナノ複合材料は、フーリエ変換赤外分光法 (FTIR)、粉末 X 線回折 (XRD)、振動試料磁力計 (VSM)、走査型電子顕微鏡 - エネルギー分散型 X 線分光法 (SEM-EDS)、および透過型電子顕微鏡によって特性評価されました。 (TEM)。 ナノ触媒であるバイオ炭/Fe3O4/PVIm/Ag-NP の SEM および TEM 画像により、バイオ炭の顕微鏡シートの観察が確認されました。 これらの Ag NP の触媒活性は、多成分反応と 2-アミノ-4H-ピランおよび官能化スピロクロメン誘導体の形成に成功するまでの再利用によってテストされました。 調製されたナノ触媒は、外部磁石によって容易に分離され、カップリング反応サイクルを 4 回繰り返しても、顕著な活性損失なく再利用できました。 この触媒は優れた効率と再利用性を示したので、いくつかの有機変換における触媒目的の理想的な候補となりました。

バイオ炭は、反応種のサポートとして高価な炭素材料に代わる有望な材料として使用できます。 ただし、これらには 2 つまたは 3 つの欠点、サポートへの依存関係が不十分であること、および活性サイトが広範囲に及ぶという問題があります 1,2。 バイオ炭は、特定の炭素が豊富なバイオマスの熱分解形態（直接熱分解、炭化水素化、ガス化など）または酸素制限環境での爆発によって得られる暗色の火成炭素です3。 拡大し続ける生態学的懸念により、望ましい天然不均一触媒の改良に関して多くの努力が払われてきました。 バイオ炭を調製するための強力な方法の 1 つは、比較的穏やかな温度でバイオマスを炭化水素化することです。 決定された熱水バイオ炭はハイドロ炭として知られており、その単純な配置戦略により多くの注目を集めています。 生体材料のこの素晴らしさは、さまざまな機器で大幅に実現される可能性があります4,5。

高エネルギーを有する表面原子の比率が高い固体やバルク化合物と比較して、金属ナノ粒子は独特だが魅力的な化学的および物理的特性を示します6,7。 銀ナノ粒子は最もよく使用される金属ナノ粒子の 1 つであり、いくつかの有機変換を触媒できます。 銀ナノ粒子を製造するには、通常、ヒドラジン水和物などのさまざまな還元剤を使用して塩を還元します8,9。 最大の利点は、大量のナノ粒子材料を生成できることです。 沈殿戦略は、おそらく、目的のナノ粒子を合成するための最良かつ最も有用な化学的方法です10。

したがって、特に Fe3O4 ナノ粒子によるバイオ炭の修飾は、吸収性媒体中でのバイオ炭の潜在的な回収を促進する可能性があります。 バイオ炭11、多層カーボンナノチューブ12、グラフェン13、クレイ14、エンジニアリングカーボン、カーボンマイクロスフィア15など、サイズが小さいという点では、表面に親水基が利用されていることが注目される。 最も優れた種類の担体の 1 つはポリマーであり、さまざまな種類の触媒を担持するために広く使用されています 16、17。 ポリイミダゾール (PVIm) は、炭素構造内の窒素原子の結合により、その化学的、電気的、光学的特性の配置と再構築において優れた適応性と単純性を備えているため、炭素材料よりも多くの化合物を生成します 18。 さらに、官能基は、非共有結合相互作用を通じて触媒種を平衡化するための基礎として機能する可能性があります。 PVIm は、多成分反応を触媒する可能性のある Ag/PVIm を生成するために銀ナノ粒子を固定化するための担体として特に使用されています 18。

現在、多成分反応（MCR）は、その特異的な組み合わせ効果、固有の原子経済性、および安定した統合により、学界と産業界の両方で多くの注目を集めています19。 多くの多様で刺激的な複素環構造、特に安全な生物学的検出が可能な付加物としての合成的魅力を備えた複素環構造は、MCR によって生成されました 20,21。