[发明专利]一种卟啉稳定的金纳米催化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种卟啉稳定的金纳米催化剂，以四羟基四苯基卟啉作为稳定纳米粒子的载体，苯基卟啉结构苯环外围的羟基上的氧原子与金纳米粒子相互作用，氮胺与金属之间的强相互作用以及由于大分子苯基卟啉的作用，有效地稳定了金纳米颗粒。并且在卟啉大环苯环外围存在的四个羟基和大环的立体因子能有效地控制聚集。卟啉稳定的纳米粒子表现出更好的电荷转移动力和良好的电子介质。所合成的金纳米粒子具有相对均匀、粒径窄的分布。

技术领域

本发明属于功能材料领域，特别涉及一种卟啉稳定金纳米颗粒催化剂制备方法及其应用。

背景技术

纳米技术的研究发展为纳米材料提供了更加广阔的应用空间，在众多的纳米材料中，金纳木粒子以其良好的稳定性、小尺寸效应、表面效应、光学效应以及特殊的生物亲和效应等特点，使其成为光学、电子、催化、生物医药等方面的研究和应用热点。金纳米颗粒比表面积大，生物相容性好，并且导电性高，可很大程度上提高卟啉的电子传递速率，从而增强其催化性能。四羟基四苯基卟啉本身结构很稳定，能与金原子形成氢键的位点很多，能够很好的分散金纳米粒子。

发明内容

基于上述背景，本发明的目的是提供一种卟啉稳定的金纳米颗粒的制备方法及其应用。

本发明的所述的卟啉稳定的金纳米颗粒催化剂，以卟啉和氯金酸为原料，在去离子水中混合后，以硼氢化钠还原得到金纳米颗粒。催化性能测试表明该催化剂具有较好的催化硼氢化钠还原对硝基苯酚的性能。

所述的卟啉稳定的金纳米颗粒催化剂的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)将四羟基四苯基卟啉溶解于溶剂中，在冰浴环境下搅拌至均匀，然后加入将四水氯金酸溶液，在冰浴环境下搅拌至均匀混合；

(2)将硼氢化钠溶液加入到步骤(1)的混合溶液中，在冰浴环境下反应1-5小时，反应结束后，即可得到卟啉稳定的金纳米颗粒溶液。

所述溶液中四羟基四苯基卟啉的物质的量为1.5×10^-4-1×10^-3mmol；四水氯金酸溶液的物质的量为1.5×10^-4-1×10^-3mmol；硼氢化钠溶液的物质的量为1.5×10^-4-1×10^-2mmol。

步骤(1)中所述的溶剂包括乙醇、甲醇、异丙醇中的任意一种。

步骤(1)中所述的四水氯金酸溶液采用滴加的方式加入，其中滴加速度为2-10min/ml。

步骤(2)中所述的硼氢化钠溶液采用滴加的方式加入，其中滴加速度为2-10min/ml。

本发明的技术方案将所述的卟啉稳定的金纳米颗粒催化剂在硼氢化钠还原对硝基苯酚中的应用。

所述的卟啉稳定的金纳米颗粒催化剂在催化硼氢化钠还原对硝基苯酚中步骤如下：

步骤一：将1.5×10^-4-1×10^-3mmol对硝基苯酚溶解于去离子水中，超声至完全溶解；

步骤二：将1.5×10^-3-1×10^-1mmol硼氢化钠溶解于去离子水中溶解；

步骤三：取步骤一中对硝基苯酚溶液于比色皿中，加入步骤二中硼氢化钠溶液，混合均匀。

步骤四：将卟啉稳定的金纳米颗粒催化剂加入步骤三所述的混合溶液中，用紫外可见光光度计测量对硝基苯酚紫外可见光吸收的吸收峰变化。