Fe3O4@nano

May 03, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 6376(2023) 이 기사 인용

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녹색 및 생체적합성 나노촉매로서 자성 생체고분자를 기반으로 한 나노촉매의 제조 및 설계는 많은 발전을 이루었습니다. 본 논문은 나노 아몬드(Prunus dulcis) 껍질로부터 자철광 생체고분자 기반 브뢴스테드 염기 나노촉매를 제조하는 방법을 다루고 있습니다. 이 마그네타이트 생체고분자 기반 나노촉매는 나노 아몬드 껍질과 Fe3O4 NP의 코어 쉘링을 기반으로 한 후 링커로 3-클로로프로필트리메톡시실란과 기본 섹션으로 2-아미노에틸피페라진을 고정화하는 간단한 과정을 통해 얻어졌습니다. 이 자철광 생체 고분자 기반 나노 촉매의 구조 및 형태 학적 분석은 푸리에 변환 적외선 분광법, 전계 방출 주사 전자 현미경, X 선 회절, 열 중량 분석, 진동 샘플 자화, 에너지 분산 X 선 분광법, Brunauer-Emmett를 사용하여 수행되었습니다. –Teller 및 투과전자현미경 기술. 디하이드로피라노[3,2-c]크로멘과 테트라하이드로벤조 합성을 위한 새로운 자철석 생체고분자 기반 나노촉매로서 합성된 Fe3O4@나노-알몬드쉘/Si(CH2)3/2-(1-피페라지닐)에틸아민의 성능 [b]피란([b]pyran)을 조사한 결과 우수한 효율을 보였습니다.

최근에는 새로운 고분자 기반 나노촉매에 대한 광범위한 연구가 진행되고 있다. 바이오폴리머로 알려진 새로운 폴리머는 비식용 식물과 고가용성 식물, 농업 및 산업 폐기물로부터 합성됩니다1,2,3. 또한, 일부 바이오폴리머는 재생 가능한 자원으로부터 얻을 수 있습니다. 이러한 생체고분자에는 다당류(셀룰로오스, 덱스트린, 키토산 등), 단백질 고분자(글루텐, 오브알부민, 대두 단백질, 콜라겐 등), 박테리아 단백질(3-하이드록시부티레이트) 및 기타 고분자가 포함됩니다4. 이러한 생체 고분자 중에서 셀룰로오스 및 유도체는 높은 유연성, 풍부함, 화학적 불활성, 높은 강도 및 표면 화학을 수정하는 능력으로 인해 중요해집니다5,6,7,8. 아몬드(Prunus dulcis) 껍질은 매우 효율적인 바이오매스 껍질이며 일반적으로 폐기물로 폐기되거나 소각되어 환경 오염을 유발합니다9. 아몬드 껍질은 과일 전체 중량의 약 35~75%를 차지합니다. 이 껍질의 양은 최근 몇 년 동안 많은 주목을 받아온 높은 실용적인 잠재력을 가지고 있습니다. Senturket al. 아몬드 껍질을 흡착제로 사용하여 수용액에서 로다민 염료를 제거했습니다. Mohanet al. 물에서 2,4,6-트리니트로페놀을 제거하기 위해 아몬드 껍질에서 자기 활성탄을 제조했습니다13. 셀룰로오스는 아몬드 껍질의 주요 구성 요소 중 하나이며, 이 폐기물을 나노 촉매 제조에 적합한 재료로 전환합니다14,15.

벤조피란 또는 크로멘은 벤젠과 피란 고리16,17로 구성된 유기 이환식 헤테로고리 화합물입니다. 크로멘 유도체는 제약 및 유기 화학자들이 고려한 다양한 생물학적, 의학적 특성과 치료 용도를 가지고 있습니다18. 크로멘은 항균19, 항균20, 항암21, 항HIV22 및 성페로몬23과 같은 다양한 생물학적 특성을 보여주었습니다. 따라서 생물학적, 치료적 특성과 크로멘의 중요성으로 인해 이러한 화합물의 합성을 위한 1단계 또는 다단계 방법을 포함한 여러 가지 경로가 보고되었습니다. 크로멘 합성을 위한 가장 매력적인 방법 중 하나는 다성분 반응(MCR)25,26을 기반으로 합니다. 다성분 반응은 간단한 공정을 사용하여 구조적 다양성과 분자 복잡성을 높이는 분야에서 가장 성공적인 방법 중 하나입니다. 이 방법은 유기 화합물 제조를 위한 개발 프로세스로서 구조적 다양성이 더 높은 많은 화합물의 개발을 가능하게 합니다. 또한 이러한 반응은 유기 화합물 합성을 위한 유용하고 효과적인 도구로 간주되며 일반적으로 고전적인 단계별 준비에 비해 부산물의 감소와 함께 우수한 선택성을 나타냅니다. 더 높은 효율성, 단순성, 시간 절약 및 재료는 이 반응 카테고리의 장점 중 일부입니다29. 디히드로피라노[3,2-c]크로멘과 테트라히드로벤조[b]피란은 산소를 함유한 헤테로고리 유기 화합물이며 매우 매력적입니다. 이러한 이유로 지금까지 ZnO NPs30, t-ZrO2 NPs31, SB-DABCO@eosin32, Fe3O4@GO-NH233, [PEMIM][OH]34, [(EMIM)Ac]35, L-Proline36, Chitosan-ZnO37, CESA38, Glycine39, rGO@Fe3O4@ZrCp2Cl240, [email protected]/Cu41 등이 이러한 종류의 화합물 합성에 사용되었습니다.