Fe3O4@C@MCM41

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 10336(2023) 이 기사 인용

279 접속

2 알트메트릭

측정항목 세부정보

본 연구에서는 구아니딘(Fe3O4@C@MCM41-구아니딘)을 지원하는 탄소 및 메조다공성 실리카 쉘을 갖춘 새로운 코어-쉘 구조의 자성체의 준비, 특성화 및 촉매 적용이 개발되었습니다. Fe3O4@C@MCM41-구아니딘은 Fe3O4@C NP 주변의 테트라에틸 오르토실리케이트의 계면활성제 유도 가수분해 및 축합에 이어 염화 구아니디늄으로 처리하여 제조되었습니다. 이 나노복합체는 푸리에 변환 적외선 분광법, 진동 시료 자기측정법, 주사 전자 현미경, 투과 전자 현미경, 에너지 분산 X선 분광법, 열 중량 분석, 광각 X선 회절 및 저각 X선 회절 기술을 사용하여 특성화되었습니다. . 이 나노복합체는 높은 열적, 화학적 안정성과 균일한 크기를 가지고 있습니다. Fe3O4@C@MCM41-구아니딘 촉매는 상온, 무용매 조건에서 최단 시간에 높은 수율(91-98%)을 나타내어 Knoevenagel 유도체를 제조했습니다. 또한, 이 촉매는 효율성과 안정성이 크게 저하되지 않고 10회 회수되어 재사용되었습니다. 다행히 10회 연속 촉매 사이클에서 우수한 수준의 수율(98~82%)이 관찰되었습니다.

최근에는 코어-쉘 나노입자(NP)가 많은 주목을 받고 있습니다. 코어와 쉘 재료, 디자인 및 기하학적 구조의 조합으로 인해 고유한 특성이 생성됩니다1,2. 또한, 코어-쉘 NP는 쉘 재료가 코어 재료의 산화 안정성, 열 안정성 또는 반응성을 향상시킬 수 있도록 계획되거나 값싼 코어 재료를 사용하여 값비싼 쉘 재료를 운반합니다. 코어-쉘 NP는 생물 의학 연구6, MRI7,8,9, 촉매 작용10,11,12, 약물 전달13, 에너지 수확14,15, 플라즈몬16,17, 센서18,19,20 등에서 많은 용도로 사용됩니다. 다양한 코어-쉘 NP 생산을 위한 합리적인 합성 방법 개발. 코어-쉘 NP 유형 중 mSiO2 코팅 자철광(Fe3O4) NP는 독특한 자기 반응, 낮은 세포 독성 등 뛰어난 특성으로 인해 생물의학, 센서, 촉매 등 다양한 분야의 연구자들의 주목을 받고 있습니다. , 높은 콜로이드 안정성, 높은 흡착 용량, 높은 화학적 및 열 안정성, 높은 표면적, 높은 콜로이드 안정성 및 모든 변형에 대한 표면의 실라놀 그룹의 높은 가용성3,21,22. 최근 개발된 mSiO2 코팅 자철석 NP 중 일부는 Fe3O4@MCM-41-SB/Pd3, Fe3O4@SiO2@MCM41-IL/WO42−23, Fe3O4@nSiO2@mSiO2–Fe24, Fe3O4@MCM-41/Melamine25, Fe3O4@입니다. SiO2@mSiO2@TiO226, Fe3O4@mSiO2@BiOBr27 및 Fe3O4@mSiO2@mLDH28. 한편, 탄소 및 폴리머로 코팅된 NP 역시 특이한 특성으로 인해 많은 주목을 받고 있습니다. 특히, 탄소로 코팅된 자철석 NP는 높은 전도성을 나타내며 에너지 저장 및 촉매 응용 분야에 매우 열중하고 있습니다. 최근 개발된 예로는 Fe3O4@CN@HM33, Fe@C@Mo6O1834, Au-Fe3O4@Carbon35, Fe3O4@C@Au36 및 Fe3O4@Carbon@MnO237이 있습니다. 실리카 또는 탄소로 코팅된 자철석 NP에 대해 언급된 긍정적인 특성을 고려할 때, 자철석 코어와 탄소 및 실리카 쉘을 모두 포함하는 코어-쉘 NP의 생산을 위한 효과적인 합성 방법의 개발은 매우 가치 있을 것입니다.

반면, Knoevenagel 반응은 합성 유기화학에서 탄소-탄소 이중 결합을 형성하는 가장 중요한 공정 중 하나이며 저전자 올레핀 생산을 가능하게 합니다. 일반적으로 Knoevenagel 반응은 카르보닐 화합물과 활성 메틸렌의 축합에 의해 수행됩니다. 최근에는 이 반응을 수행하기 위해 동종 및 이종 촉매가 많이 도입되었으며, 이종 촉매는 회수성, 재사용성, 구조적 열화 저항성 및 생성물의 용이한 분리로 인해 많은 주목을 받아 왔습니다. ,44. 이 반응을 위해 최근 개발된 불균일 촉매로는 MS/Ag2CO345, LDH-ILs-C1246, CoFe2O447, MgO/ZrO248 및 Fe3O4@OS-NH249가 있습니다.