多價主客結合方法構建可修復的催化基板.pdf

1、金納米粒子(AuNPs)由于具有其優(yōu)異的催化性能、與粒子尺寸相關的光學性能、良好的生物相容性以及較高的消光系數(shù)等而被廣泛的研究，特別是其催化性能的應用已涉及化學工業(yè)領域。但是作為貴金屬，其重復應用也是頗受關注的，因此近幾年所提出的重復應用方法也越來越多，但多是在溶液中轉移或者循環(huán)分散與團聚等，并不是真正意義上的回收。所以目前也有很多科學家集中在AuNPs的回收方面，方法多種多樣，包括磁性回收、離心分離等，無論是哪種方法，都需要與其它物質

2、結合，而且結合后的復合體在應用時以及回收后都不可分離，重復利用前都需要經過清洗和干燥過程，這種批處理模式耗時耗力耗資。為滿足工業(yè)中高效、節(jié)約的需求，值得一提的是將AuNPs固定到多孔基材上或者是絲狀物質上，這樣可以通過過濾的方式實現(xiàn)持續(xù)催化的效果，但是其不可修復性限制了其應用?；谝陨蠁栴}，本實驗借助β-環(huán)糊精(β-CD)和偶氮苯(Azo)多價主客結合作用的高強度以及其光響應性，制備了AuNPs功能化的催化基板。
　　前人實驗中所

3、固定的AuNPs與基材不可分離，這樣會在一定程度上限制AuNPs功能的發(fā)揮。所以在實驗的第一部分，一方面制備了直徑為17.27nm的AuNPs，通過S-Au鍵在其表面包覆一層Azo分子。另一方面，通過層層功能化將改性的β-CD結合到鎳泡沫(PNi)基板上，再在多價主客結合力的作用下將Azo包覆的AuNPs固定在β-CD功能化的PNi上，在紫外燈的照射下Azo與β-CD的主客結合失效，AuNPs被釋放下來，相反，當用可見光照射時，AuNP

4、s可被重新固定到PNi上，實現(xiàn)了AuNPs的按需釋放和回收。
　　由于Azo分子的異構化存在空間位阻效應，因此其在AuNPs表面的結合數(shù)量有限，無法通過多價主客結合作用將17.27nm的AuNPs大量的固定于表面，影響AuNPs功能化表面的應用，所以第二部分實驗制備了表面含β-CD的AuNPs，其平均粒徑僅僅3.27nm，同樣利用多價主客結合作用將其固定在Azo功能化的PNi表面，所得基底可直接用做4-硝基苯酚還原過程的催化劑，催