摘要:
超级磁性氧化铁纳米颗粒被功能化,表面覆盖了近单层的11-硫代十酸和10-磷酸十烷基磺酸配体,从而创建了可分离的固体酸催化剂。这些配体通过羧酸盐或磷酸盐键结合于磁铁矿核心。配体与核心的结合表面通过碳氢链与外表面分隔,外表面暴露有磺酸基团。更紧密排列的磷酸盐配体单层对应于更高的重量磺酸负载、较低的颗粒聚集、在外部磁场存在下更强的悬浮能力,以及每个磺酸基团更高的催化活性。通过热重分析(TGA)、透射电子显微镜(TEM)、电位滴定、漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS)、感应耦合等离子体光发射光谱(ICP-OES)和动态光散射(DLS)对颗粒进行了表征。在蔗糖催化反应中,磷酸–磺酸纳米颗粒(PSNPs)在外部磁场影响下回收不完全,而羧酸–磺酸纳米颗粒(CSNPs)在前四次循环中呈现出活性增加的趋势。酸功能化纳米颗粒的活性与传统固体酸催化剂Amberlyst-15在水溶液中水解淀粉的效果进行了比较。淀粉水解的催化活性顺序为PSNPs > CSNPs > Amberlyst-15。铁氧化物的单层酸功能化为开发可回收固体酸催化剂提供了一种新颖的策略。