AuCN纳米低聚物的光化学合成及其催化应用

来源 :第十六届全国催化学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuxiaorou12345
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  黄金(Au)在化学(尤其是现代催化化学)研究史上占有极其重要的地位.一般而言,Au是惰性的贵金属材料,但Au 其实具备丰富的配位和金属有机化学.传统的冶金方法是利用氰化物将Au 从低品位的矿中提取出来,生成相应的水溶性Au 络合物,即MacArthur-Forrest process.这个过程主要涉及到Elsner Equation:4Au + 8[CN]- + 2H2O + O2 → 4[Au(CN)2]- + 4[OH]-.虽然氰化冶金法已有一百多年的历史,但是这个方法因为采用了剧毒的氰化物(NaCN,KCN 和HCN 等),会对环境造成巨大的污染,同时也会对人体产生严重的危害,所以很多国家和地区已明令禁止此冶金法的应用[1].因此,以Au 为原料,开发绿色一步法合成稳定的AuCN 是当前研究的难点.本文利用乙腈作为前驱物,苯甲醛作为自由基发生剂,在紫外光照下,首次直接将Au 纳米颗粒转化为AuCN 纳米颗粒(图1a 和b).该合成路线不仅绿色(合成过程中无有毒产物生成),而且具有普适性(可用于制备AgCN,Ni(CN)2 等金属氰化物纳米颗粒).通过总结原位EPR(图1e 和f)、H-NMR、GC-MS 和DFT 理论计算结果,我们提出了如下合成原理:4CH3CN + 3·OH + 3Au →CH3CH2CN + CH3CH2OH + 3AuCN + 2H2O.AuCN 是一种无机聚合物,由平行的Au—CN—Au—CN链组成,加之一价Au 之间存在着非常强的作用,即“aurophilicity”,因此,利用该自由基法合成的AuCN 纳米颗粒显示了非常特殊的可见光吸收性能和Raman 吸收光谱(图1c 和d),并且通过TEM 我们研究了它的低聚性能(图1g 和f).同时,这些负载型的AuCN 纳米颗粒在利用苯乙炔和水杨醛催化合成异黄酮的过程中显示了优越的催化活性(Table 1).
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