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Jun 21, 2023

La preparazione del polivinilimidazolo

Scientific Reports volume 12, Numero articolo: 22281 (2022) Cita questo articolo 1514 Accessi 2 Dettagli metriche altmetriche La nanoparticella d'argento è stata sintetizzata sviluppando poli (1-vinilimidazolo) su

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La nanoparticella d'argento è stata sintetizzata sviluppando poli (1-vinilimidazolo) sulla superficie del biochar magnetizzato (il gambo e le radici del cardo selvatico) (biochar/Fe3O4/PVIm/Ag). Questo nanocomposito è stato caratterizzato mediante spettroscopia infrarossa trasformata di Fourier (FTIR), diffrazione di raggi X su polvere (XRD), magnetometro per campioni vibranti (VSM), microscopia elettronica a scansione-spettroscopia a raggi X dispersiva di energia (SEM-EDS) e microscopia elettronica a trasmissione (TEM). Le immagini SEM e TEM del nanocatalizzatore, biochar/Fe3O4/PVIm/Ag-NPs, hanno confermato l'osservazione di fogli microscopici di biochar. L'attività catalitica di queste NP Ag è stata testata tramite reazione multicomponente e riutilizzo per la formazione riuscita di 2-ammino-4H-pirano e derivati ​​dello spirocromene funzionalizzati. Il nanocatalizzatore preparato è stato facilmente separato da un magnete esterno e riutilizzato in cicli di reazione di accoppiamento ripetuti quattro volte senza notevole perdita di attività. Il catalizzatore ha mostrato grande efficienza e riutilizzabilità, rendendolo quindi un candidato ideale per scopi catalitici in diverse trasformazioni organiche.

Il biochar può essere utilizzato come materiale promettente per sostituire i costosi materiali a base di carbonio come supporto per le specie reagenti. Tuttavia, soffrono di due o tre svantaggi, dipendenza dal supporto insufficiente e siti attivi estesi1,2. Il biochar può essere carbonio igneo scuro ottenuto da forme di decomposizione termica (come pirolisi diretta, idrocarbonatazione e gassificazione) di biomassa specifica ricca di carbonio o da esplosione in un ambiente limitato di ossigeno3. Le preoccupazioni ecologiche in continua espansione hanno generato molti sforzi sul miglioramento di catalizzatori eterogenei naturali desiderabili. Uno dei metodi più potenti per preparare il biochar è l’idrocarbonatazione della biomassa a temperature relativamente miti. I biochar idrotermali determinati sono noti come idrochar e hanno attirato molta attenzione grazie alla loro semplice strategia di disposizione. Questa magnificenza dei biomateriali può essere implementata in modo significativo con varie attrezzature4,5.

Rispetto ai solidi e ai composti sfusi con rapporti elevati di atomi superficiali ad alta energia, le nanoparticelle metalliche mostrano proprietà chimiche e fisiche uniche ma attraenti6,7. Le nanoparticelle d'argento sono una delle nanoparticelle metalliche più utilizzate e possono catalizzare alcune trasformazioni organiche. Per produrre nanoparticelle d'argento, il sale viene solitamente ridotto utilizzando vari agenti riducenti, come l'idrazina idrato8,9. Il vantaggio maggiore è che è possibile produrre una quantità elevata di materiale nanoparticellare. La strategia della precipitazione è probabilmente il metodo chimico migliore e più utile per sintetizzare le nanoparticelle desiderate10.

Pertanto, la modifica del biochar, in particolare con nanoparticelle Fe3O4, può favorire il potenziale recupero del biochar nei mezzi assorbenti. Biochar11, nanotubi di carbonio multistrato12, grafene13, argilla14, carbonio ingegnerizzato, microsfere di carbonio15, in termini di piccole dimensioni, i gruppi idrofili utilizzati sulla loro superficie possono prestare attenzione. Uno dei migliori tipi di supporto sono i polimeri, ampiamente utilizzati per supportare vari tipi di catalizzatori16,17. Il poliimidazolo (PVIm) fornisce più composti rispetto ai materiali di carbonio perché la connessione degli atomi di azoto nella struttura del carbonio può avere eccellente adattabilità e semplicità nella disposizione e ricostruzione delle sue proprietà chimiche, elettriche e ottiche18. Inoltre, le funzionalità possono servire come base per equilibrare le specie catalitiche attraverso interazioni non covalenti. Il PVIm è stato utilizzato in particolare come supporto per immobilizzare le nanoparticelle d'argento per produrre Ag/PVIm che può catalizzare reazioni multicomponente18.

Attualmente, le reazioni multicomponente (MCR) hanno attirato molta attenzione sia nel mondo accademico che nell'industria a causa della loro specifica efficacia combinatoria, dell'economia atomica intrinseca e dell'integrazione stabile19. Attraverso gli MCR sono state generate molte diverse ed entusiasmanti strutture eterocicliche, in particolare quelle con fascino sintetico come additivi in ​​grado di rilevare biologicamente in modo sicuro.