手性金納米材料的制備及其催化性能研究.pdf

1、手性是自然界中一種既奇特又常見的現(xiàn)象，將其應(yīng)用于材料領(lǐng)域制備手性納米材料，尤其是手性金屬納米材料在當(dāng)前引起了人們的廣泛關(guān)注。由于手性金屬納米材料具有獨特的尺寸效應(yīng)和光學(xué)效應(yīng)，使其本質(zhì)上不同于分子尺寸的手性，可為不對稱有機(jī)合成，生物應(yīng)用等提供新的機(jī)遇。當(dāng)前，手性金屬納米材料的手性來源于手性核、手性表面或者納米粒子的手性排列。將手性分子與貴金屬納米粒子復(fù)合制備手性金屬納米材料已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。這些手性分子包括氨基酸、多肽、DNA等。另一

2、方面，手性兩親分子是一類獨特的功能性分子，其在溶液中可形成手性膠束、手性囊泡等手性組裝體。然而，基于其手性結(jié)構(gòu)和兩親特性制備手性金屬納米材料鮮見報道。本文擬以核苷類手性兩親分子與金納米粒子進(jìn)行締合，制備手性金納米粒子系統(tǒng)地研究了其相互作用特性及其在催化領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　1.手性生物相容性表面活性劑的合成及其表征
　　設(shè)計一步法合成4-氨基-1-辛基-1H-嘧啶-2-酮(C8cyt)。以熔點法、差示掃描量熱法、元素分析法等手段

3、測定產(chǎn)物純度，以紅外光譜、核磁共振法表征產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，以表面張力法研究了產(chǎn)物在水溶液中的聚集行為，并以圓二色光譜法測定產(chǎn)物手性。實驗結(jié)果表明，一步法合成4-氨基-1-辛基-1H-嘧啶-2-酮(C8cyt)并具有較高的純度。基于表面張力法測得其臨界聚集濃度(cac)和臨界膠束濃度(cmc)分別為2.6 mM和7.0 mM，圓二色光譜法表明該聚集體具有手性。
　　2.手性金納米材料的制備及其表征
　　將嘧啶型手性兩親分子引入到金納

4、米粒子體系中成功制備了手性金納米粒子。以紫外光譜法、動態(tài)光散射、透射電子顯微鏡(TEM)、圓二色譜法(CD)、傅里葉變換紅外光譜法系統(tǒng)地研究了C8cyt與金納米粒子的相互作用特性。結(jié)果表明C8cyt分子能有效地締合到金納米粒子表面，將其手性轉(zhuǎn)移到金納米粒子上，從而產(chǎn)生新的CD信號。隨著C8cyt分子的加入，Au-C8cyt復(fù)合粒子的尺寸逐漸增加，隨后形成了Au-C8cyt團(tuán)簇。TEM形貌進(jìn)一步表明低濃度C8cyt情況下，C8cyt分子吸

5、附在金納米粒子周圍形成暈層，高濃度的C8cyt加入使得烷基鏈間發(fā)生疏水作用，從而導(dǎo)致金納米粒子之間發(fā)生橋接作用?；诩t外分析可知C8cyt分子通過其氨基上的氮原子與金納米粒子締合，并且通過烷基鏈的橋接作用形成金納米粒子的有序組裝。上述結(jié)果將為構(gòu)建手性金納米材料提供新型途徑。
　　3.手性金納米材料催化性能研究
　　以紫外光譜研究了手性金納米材料存在下催化硼氫化鈉還原對硝基苯酚反應(yīng)的動力學(xué)行為。結(jié)果表明，不同結(jié)構(gòu)的催化劑（金納