[发明专利]一种手性纳米金光催化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明属于光催化技术领域，涉及一种手性纳米金光催化剂的制备方法及其应用，其制备方法包括如下步骤：(1)Au@CeO₂的制备：将定量的纳米氧化铈加入预定量的氯金酸水溶液中，调节溶液至中性后，加热搅拌预定时间后冷却，然后加入硼氢化钠水溶液进行还原，反应完成后离心得到固体产物，洗涤、干燥得Au@CeO₂；(2)手性修饰：将(1R,2R)‑(‑)‑1,2‑二苯基二乙胺手性配体和步骤(1)制备的Au@CeO₂按预定比例加入在甲苯中，预定温度下搅拌反应，反应完成后离心、洗涤、干燥后得到手性纳米金光催化剂。本发明制备的手性纳米金光催化剂所用原材料易得，制备方法简单，所制备得到的纳米金催化剂对乙酰苯氢化还原具有较好的催化效果，成功诱导其反应生成1‑苯乙醇，体现出较高的选择性。

技术领域

本发明属于光催化技术领域，具体涉及一种手性纳米金光催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

纳米金催化剂在选择性加氢反应具有优越的催化效果，较好的催化活性和高的产物选择性使得制备高分散的纳米金催化剂受到了研究人员的广泛关注。很多文献、专利研究表明：当纳米金的纳米尺寸小于10nm时有较高的催化活性，且活性跟尺寸呈线性相关。纳米金催化活性受限于尺寸，在制备过程中容易聚集形成大的颗粒，从而降低了催化活性。为了抑制纳米粒子的聚集，往往需要氧化物、碳材料等作为载体，常见的方法有化学沉积法、浸渍法、化学蒸汽沉淀法等。同时，为得到更小粒径的纳米粒子需要在载体上进行修饰，比如在介孔二氧化硅表面修饰-NH₂、-S-S-、-SH等，但制备步骤繁琐。

1-苯乙醇作为重要的工业香料是生产生活日用品的原料之一。在工业通常采用微生物发酵法生产制备，但生产成本高，不易实现工业化。同时，1-苯乙醇具有D/L构型，在实验室研究方面，如何能得到特定一种构型的1-苯乙醇一直是研究领域的难题。

光催化剂是一种在光照射下自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，作为一项有潜力的产业，许多具有光敏性质的材料被应用在环境修复、化学合成等领域。纳米金具有良好的等离子体催化效应，当用光照射时，纳米金粒子可以从异丙醇中提取氢，在纳米金粒子表面上形成Au-H物质。利用这一特性纳米金可以作为催化乙酰苯还原为1-苯乙醇的光催化剂。国内曾报道过用赖氨酸作为保护剂，氧化铈为载体，硼氢化钠还原得到相对较小粒径的纳米金粒子，并应用到乙酰苯的还原中，但产率较低。

综上所述，亟需提供一种对乙酰苯氢化还原具有较好的催化效果，可成功诱导其反应生成1-苯乙醇的光催化剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种对乙酰苯氢化还原具有较好的催化效果，可成功诱导其反应生成1-苯乙醇的光催化剂。

上述目的是通过如下技术方案实现：一种手性纳米金光催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)Au@CeO₂的制备：将定量的纳米氧化铈加入预定量的氯金酸水溶液中，调节溶液至中性后，加热搅拌预定时间后冷却，然后加入硼氢化钠水溶液进行还原，反应完成后离心得到固体产物，洗涤、干燥得Au@CeO₂；

(2)手性修饰：将(1R,2R)-(-)-1,2-二苯基二乙胺手性配体和步骤(1)制备的Au@CeO₂按预定比例加入在甲苯中，预定温度下搅拌反应，反应完成后离心、洗涤、干燥后得到手性纳米金光催化剂。

本发明利用加热氯金酸溶液和氧化铈的混合物得到没有稳定的尺寸小的纳米金粒子，无需加入保护剂，对后面引入手性配体避免保护剂对催化反应的影响，同时引入的手性配体成功诱导手性的发生。本发明制备的手性纳米金光催化剂所用原材料易得，制备方法简单，所制备得到的纳米金催化剂对乙酰苯氢化还原具有较好的催化效果，成功诱导其反应生成1-苯乙醇，体现出较高的选择性。