感謝するキー研究・科学省の開発プログラムと中国 (2016YFB0600305)、国家自然科学基金、中国の (21573031, 21373038 番)、プログラムの技術によって提供される金融サポート大連市 (2016RD09) の技術及び高等教育研究所の香港 (THEi SG1617105 THEi SG1617127) の優れた才能。

注意:適切な処理メソッド、プロパティおよび本稿に記載されている化学物質の毒性、関連する化学物質安全性データ シート (MSDS) を参照してください。使用される化学薬品のいくつかは有毒であり、発癌性、特別な心配は取られなければなりません。安全性と健康への影響、ナノ材料はなる可能性があります。吸引および皮膚接触は避けるべきであります。オートクレーブ原子炉とヒューム フードと触媒性能評価で触媒の合成を行うなど、安全予防策を行使しなければなりません。個人用保護具を着用する必要があります。
1. Ni0.97Nb0.030.03 Nb:(Ni+Nb) のモル比と一致する、O 触媒の調製
<ol><li>攪拌棒 250 mL 三つ口丸底フラスコに脱イオン水 100 mL に硝酸ニッケルの 2.821 g とニオブ (V) シュウ酸水和物の 0.161 g を組み合わせます。</li>
	<li>暖房マグネチックスターラーを使用して沈殿物の消失までの化合物を溶解する 50 rpm、70 ° C でソリューションをかき混ぜます。</li>
	<li>80 ° C 2 ° C/分の速度で急速に温度を上げます。</li>
	<li>Ni/Nb 溶液の pH は 9.0 に達するまで反応混合物に滴下 [水性水酸化アンモニウム (50 mL、1.0 M) と水酸化ナトリウム (50 mL、0.2 M)] 混合の基本的なソリューションを追加します。</li>
	<li>反応混合物を攪拌しながら 2 ° C/分で 120 ° C に温度を上げます。</li>
	<li>ソリューションの緑の色の完全な消失まで、120 ° C で 50 rpm で一晩反応混合物をかき混ぜます。</li>
	<li>残り Ni2 +と Nb5 +イオン溶液中の濃度を評価し、残りのニッケルの完全な沈殿物を確保するを解決するための誘導結合プラズマ発光分析法 (ICP-OES) 分析を実行します。硝酸態窒素。</li>
	<li>吸引ビンを使用してろ過で固体を収集します。残留の Na+陽イオンを削除する 20 分以内繰り返し 2 L の脱イオン水を加えることで固体を洗います。</li>
	<li>時計ガラス中の固形物を収集します。乾燥オーブンで 12 h 110 ° C で固体を乾燥させます。</li>
	<li>カルサイン チューブ炉で 5 h 450 ° C で合成空気 (20 mL/分 O2と 80 mL/分 N2) 中の固形物を加熱することによって。反応の高温を使用する前に欠陥のすべてのガラス製品を確認してください。</li>
	<li>焼成後 Ni0.97Nb0.03O 触媒の 1 g を入手します。安全眼鏡、手袋、白衣など適切な保護具を使用して、潜在的な安全上の問題とナノマテリアルの健康影響によるナノ結晶反応を実行するドラフトチャンバーします。</li>
</ol>2. Ni0.92Nb0.08Nb:(Ni+Nb) モル比が 0.08 に等しい O 触媒の調製
<ol><li>この手順は、最初の 2 つの手順を除いて 1 に似ています。<ol>
<li>100 mL の脱イオン水でニオブ (V) シュウ酸水和物の 0.43 g を溶解します。</li>
		<li>別に、脱イオン水 100 mL に硝酸ニッケルの 2.675 g を溶解します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Ni0.85Nb0.15Nb:(Ni+Nb) モル比が 0.15 に等しい O 触媒の調製
<ol><li>手順は、最初の 2 つの手順を除いて 1 と同様です。<ol>
<li>100 mL の脱イオン水でニオブ (V) シュウ酸水和物の 0.807 g を溶解します。</li>
		<li>別に、脱イオン水 100 mL に硝酸ニッケルの 2.472 g を溶解します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Ni0.80Nb0.20Nb:(Ni+Nb) モル比が 0.20 と等しい O 触媒の調製
<ol><li>手順は、最初の 2 つの手順を除いて 1 と同様です。<ol>
<li>100 mL の脱イオン水でニオブ (V) シュウ酸水和物の 1.076 g を溶解します。</li>
		<li>別に、脱イオン水 100 mL に硝酸ニッケルの 2.326 g を溶解します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. 化学析出法による Nb2O5の準備
<ol><li>カルサイン ニオビウム酸 (Nb2O5·nH2O) O5粒子純粋な Nb2を取得する 450 ° C で 5 時間合成空気中。 注: x 線粉末回折 (XRD) 解析、Nb2O5·nH2O は、アモルファス、Nb2O5は結晶を用いた反応の完了を確認します。分析によると、450 ° C で 5 時間焼成は反応を完了するのに十分だった。</li>
</ol>6. 2-(2-methoxyphenoxy)-1-phenylethan-1-one β O 4 リグニン モデル化合物の合成
<ol><li>Bromoacetophenone (9.0 g、45 ミリ モル) と 2-メトキシフェノール (6.6 g、53 モル) 磁性攪拌器を 500 mL の三角フラスコにジメチルホルムアミド (DMF) の 200 mL に溶解します。腐食性と発癌性の化学薬品、試薬を用いた反応を実行するのにには、適切な保護機器とヒューム フードを使用します。</li>
	<li>水酸化カリウム (3.0 g、53 モル) で上記の DMF 溶液を混合し、磁気スターラーを利用して常温で 50 rpm で混合物を一晩攪拌します。</li>
	<li>H2O の 200 mL、600 mL のジエチル エーテルの混合液に製品を抽出 (1:3 v/v) 分離漏斗を使用しています。ソリューションの上部のジエチル エーテル層を取得します。</li>
	<li>MgSO4 (10 g) ジエチル エーテル溶液中の水分を吸収するを追加します。濾紙と漏斗を用いてジエチル エーテル溶液を取得する MgSO4をフィルター処理します。</li>
	<li>回転蒸発器を用いて 0.08 MPa に減圧下でジエチル エーテル溶液を除去した後エタノール 5 mL で溶解します。</li>
	<li>ゆっくりと 10 mL のビーカーに製品を recrystallize にエタノール溶媒を蒸発させます。黄色粉体として製品 (11.5 g) を取得し、製品の歩留まりが 90 %bromoacetophenone に基づきます。1H NMR 分析、 1H NMR (DMSO) から: δ 3.78 (s、3 H OCH3)、5.54 (s、2 H、CH2)、6.82 8.01 (m、9 H、芳香) ppm。17
</li>
</ol>7. リグニン由来芳香族エーテルのフェノール
注: 選択したリグニン由来芳香族エーテルはこの実験でアニソールと触媒は Ni0.92Nb0.08o 適切な保護具と発がん性試薬を用いた反応を実行するヒューム フード。
<ol><li>ヒーターと磁性攪拌器 50 mL ステンレス製オートクレーブ原子炉を装備します。</li>
	<li>Ni0.92400 ° c 2 h H2雰囲気でオートクレーブ原子炉のステップ 2 から取得された Nb0.08O 触媒 (1 g) を削減し、アルゴン (50 mL/分) の下で触媒を一晩パッシベーションします。</li>
	<li>アニソール (1.1712 g、8 wt %) を定量ガス ・ クロマトグラフィー (GC) 分析用内部標準として n-ドデカン (0.2928 g、2 wt %) の使用とデカン (20 mL) に溶解します。</li>
	<li>空気 (< 5 分) と長い露出時間を避けるために急速にオートクレーブ反応器に還元触媒 (0.1 g) を紹介します。</li>
	<li>オートクレーブ反応器のシール、パージ H2繰り返し (3 回で 3 MPa 圧力)、空気、大気圧で反応混合物を除去するために。</li>
	<li>700 rpm で攪拌速度を設定します。</li>
	<li>2 ° C/分で 160-210 ° C で所望の温度に加熱後オートクレーブ炉 3 MPa に加圧し、ゼロの時間ポイントを設定 (t = 0)。 注: 160-210 ° C の温度はこのレポートで適切なです。</li>
	<li>その後、すぐに部屋の温度 10 ° C/分で混合物を冷却し、質量選択検出器付きガスクロマトグラフィーを用いた脱酸素化製品を分析します。17
</li>
	<li>リグニン モデル次の式に従って化合物の変換を決定します。 <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56987/56987eq1.jpg">
</li>
	<li>次の式に従って生成物の選択性を確認します。 <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56987/56987eq2.jpg">
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Zhou, Y., Yang, M., Sun, K., Tang, Z., Kotov, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Similar+topological+origin+of+chiral+centers+in+organic+and+nanoscale+inorganic+structures:+effect+of+stabilizer+chirality+on+optical+isomerism+and+growth+of+CdTe+nanocrystals.">Similar topological origin of chiral centers in organic and nanoscale inorganic structures: effect of stabilizer chirality on optical isomerism and growth of CdTe nanocrystals.</a> J. Am. Chem. Soc. 132 (17), 6006-6013 (2010).</li><li>Zhou, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+Coupling+Between+Chiral+Biomolecules+and+Semiconductor+Nanoparticles:+Size-Dependent+Circular+Dichroism+Absorption.">Optical Coupling Between Chiral Biomolecules and Semiconductor Nanoparticles: Size-Dependent Circular Dichroism Absorption.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 50, 11456-11459 (2011).</li><li>Li, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+plasmonic+circular+dichroism+of+Au+nanorod+and+DNA+assemblies.">Reversible plasmonic circular dichroism of Au nanorod and DNA assemblies.</a> J. Am. Chem. Soc. 134 (7), 3322-3325 (2012).</li><li>Zhu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manipulation+of+collective+optical+activity+in+one-dimensional+plasmonic+assembly.">Manipulation of collective optical activity in one-dimensional plasmonic assembly.</a> ACS Nano. 6 (3), 2326-2332 (2012).</li><li>Liu, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gold+nanorod@chiral+mesoporous+silica+core-shell+nanoparticles+with+unique+optical+properties.">Gold nanorod@chiral mesoporous silica core-shell nanoparticles with unique optical properties.</a> J. Am. Chem. Soc. 135 (26), 9659-9664 (2013).</li><li>Han, B., Zhu, Z., Li, Z., Zhang, W., Tang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conformation+Modulated+Optical+Activity+Enhancement+in+Chiral+Cysteine+and+Au+Nanorod+Assemblies.">Conformation Modulated Optical Activity Enhancement in Chiral Cysteine and Au Nanorod Assemblies.</a> J. Am. Chem. Soc. 136, 16104-16107 (2014).</li><li>Rao, C. N. R., Gopalakrishnan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> New Directions in Solid State Chemistry. , (1989).</li><li>Zhu, H., Rosenfeld, D. C., Anjum, D. H., Caps, V., Basset, J. -. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Green+Synthesis+of+Ni-Nb+Oxide+Catalysts+for+Low-Temperature+Oxidative+Dehydrogenation+of+Ethane.">Green Synthesis of Ni-Nb Oxide Catalysts for Low-Temperature Oxidative Dehydrogenation of Ethane.</a> ChemSusChem. 8, 1254-1263 (2015).</li><li>Heracleous, E., Lemonidou, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ni-Nb-O+Mixed+Oxides+as+Highly+Active+and+Selective+Catalysts+for+Ethene+Production+via+Ethane+Oxidative+Dehydrogenation.+Part+I:+Characterization+and+Catalytic+Performance.">Ni-Nb-O Mixed Oxides as Highly Active and Selective Catalysts for Ethene Production via Ethane Oxidative Dehydrogenation. Part I: Characterization and Catalytic Performance.</a> J. Cat. 237, 162-174 (2006).</li><li>Savova, B., Loridant, S., Filkova, D., Millet, J. M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ni-Nb-O+Catalysts+for+Ethane+Oxidative+Dehygenation.">Ni-Nb-O Catalysts for Ethane Oxidative Dehygenation.</a> Appl. Catal. A. 390 (1-2), 148-157 (2010).</li><li>Heracleous, E., Delimitis, A., Nalbandian, L., Lemonidou, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HRTEM+Characterization+of+the+Nanostructural+Features+formed+in+Highly+Active+Ni-Nb-O+Catalysts+for+Ethane+ODH.">HRTEM Characterization of the Nanostructural Features formed in Highly Active Ni-Nb-O Catalysts for Ethane ODH.</a> Appl. Catal. A. 325 (2), 220-226 (2007).</li><li>Skoufa, Z., Heracleous, E., Lemonidou, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unraveling+the+Contribution+of+Structural+Phases+in+Ni-Nb-O+mixed+oxides+in+Ethane+Oxidative+Dehydrogenation.">Unraveling the Contribution of Structural Phases in Ni-Nb-O mixed oxides in Ethane Oxidative Dehydrogenation.</a> Catal. Today. 192 (1), 169-176 (2012).</li><li>Heracleous, E., Lemonidou, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ni-Me-O+Mixed+Metal+Oxides+for+the+Effective+Oxidative+Dehydrogenation+of+Ethane+to+Ethylene+-+Effect+of+Promoting+Metal+Me.">Ni-Me-O Mixed Metal Oxides for the Effective Oxidative Dehydrogenation of Ethane to Ethylene - Effect of Promoting Metal Me.</a> J. Cat. 270, 67-75 (2010).</li><li>Zhu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nb+Effect+in+the+Nickel+Oxide-Catalyzed+Low-Temperature+Oxidative+Dehydrogenation+of+Ethane.">Nb Effect in the Nickel Oxide-Catalyzed Low-Temperature Oxidative Dehydrogenation of Ethane.</a> J. Cat. 285, 292-303 (2012).</li><li>Sadovskaya, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mixed+Spinel-type+Ni-Co-Mn+Oxides:+Synthesis,+Structure+and+Catalytic+Properties.">Mixed Spinel-type Ni-Co-Mn Oxides: Synthesis, Structure and Catalytic Properties.</a> Catal. Sustain. Energy. 3, 25-31 (2016).</li><li>Alvarez, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ni-Nb-Based+Mixed+Oxides+Precursors+for+the+Dry+Reforming+of+Methane.">Ni-Nb-Based Mixed Oxides Precursors for the Dry Reforming of Methane.</a> Top. Catal. 54, 170-178 (2011).</li><li>Jin, S., Guan, W., Tsang, C. -. W., Yan, D. Y. S., Chan, C. -. Y., Liang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+hydroconversion+of+lignin-derived+oxygen-containing+compounds+over+bulk+nickel+catalysts+though+Nb2O5+modification.">Enhanced hydroconversion of lignin-derived oxygen-containing compounds over bulk nickel catalysts though Nb2O5 modification.</a> Catal. Lett. 147, 2215-2224 (2017).</li><li>Taghavinezhad, P., Haghighi, M., Alizadeh, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CO2/O2-oxidative+dehydrogenation+of+ethane+to+ethylene+over+highly+dispersed+vanadium+oxide+on+MgO-promoted+sulfated-zirconia+nanocatalyst:+Effect+of+sulfation+on+catalytic+properties+and+performance.">CO2/O2-oxidative dehydrogenation of ethane to ethylene over highly dispersed vanadium oxide on MgO-promoted sulfated-zirconia nanocatalyst: Effect of sulfation on catalytic properties and performance.</a> Korean J. Chem. Eng. 34 (5), 1346-1357 (2017).</li><li>Muralidharan, G., Subramanian, L., Nallamuthu, S. K., Santhanam, V., Kumar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Reagent+Addition+Rate+and+Temperature+on+Synthesis+of+Gold+Nanoparticles+in+Microemulsion+Route.">Effect of Reagent Addition Rate and Temperature on Synthesis of Gold Nanoparticles in Microemulsion Route.</a> Ind. Eng. Chem. Res. 50 (14), 8786-8791 (2011).</li><li>Sosa, Y. D., Rabelero, M., Trevi&#241;o, M. E., Saade, H., L&#243;pez, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Yield+Synthesis+of+Silver+Nanoparticles+by+Precipitation+in+a+High-Aqueous+Phase+Content+Reverse+Microemulsion.">High-Yield Synthesis of Silver Nanoparticles by Precipitation in a High-Aqueous Phase Content Reverse Microemulsion.</a> J. Nanomater. , 1-6 (2010).</li><li>Morterra, C., Cerrato, G., Pinna, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infrared+spectroscopic+study+of+surface+species+and+of+CO+adsorption:+a+probe+for+the+surface+characterization+of+sulfated+zirconia+catalysts.">Infrared spectroscopic study of surface species and of CO adsorption: a probe for the surface characterization of sulfated zirconia catalysts.</a> Spectrochim. Acta. A Molecul. Biomolecul. Spectrosc. 55, 95-107 (1998).</li><li>Yang, F., Wang, Q., Yan, J., Fang, J., Zhao, J., Shen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+High+Pore+Volume+Pseudoboehmite+Doped+with+Transition+Metal+Ions+through+Direct+Precipitation+Method.">Preparation of High Pore Volume Pseudoboehmite Doped with Transition Metal Ions through Direct Precipitation Method.</a> Ind. Eng. Chem. Res. 51 (47), 15386-15392 (2012).</li><li>Saleh, R., Djaja, N. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transition-metal-doped+ZnO+nanoparticles:+Synthesis,+characterization+and+photocatalytic+activity+under+UV+light.">Transition-metal-doped ZnO nanoparticles: Synthesis, characterization and photocatalytic activity under UV light.</a> Spectrochim. Acta. A Molecul. Biomolecul. Spectrosc. 130, 581-590 (2014).</li><li>Ertis, I. F., Boz, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+Characterization+of+Metal-Doped+(Ni,+Co,+Ce,+Sb)+CdS+Catalysts+and+Their+Use+in+Methylene+Blue+Degradation+under+Visible+Light+Irradiation.">Synthesis and Characterization of Metal-Doped (Ni, Co, Ce, Sb) CdS Catalysts and Their Use in Methylene Blue Degradation under Visible Light Irradiation.</a> Modern Research in Catalysis. 6, 1-14 (2017).</li><li>Jin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cleavage+of+Lignin-Derived+4-O-5+Aryl+Ethers+over+Nickel+Nanoparticles+Supported+on+Niobic+Acid-Activated+Carbon+Composites.">Cleavage of Lignin-Derived 4-O-5 Aryl Ethers over Nickel Nanoparticles Supported on Niobic Acid-Activated Carbon Composites.</a> Ind. Eng. Chem. Res. 54 (8), 2302-2310 (2015).</li><li>Rojas, E., Delgado, J. J., Guerrero-P&#233;rez, M. O., Ba&#241;ares, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+of+NiO+and+Ni-Nb-+O+Active+Phases+during+the+Ethane+Ammoxidation+into+Acetonitrile.">Performance of NiO and Ni-Nb- O Active Phases during the Ethane Ammoxidation into Acetonitrile.</a> Catal. Sci. Technol. 3 (12), 3173-3182 (2013).</li><li>Lee, S. -. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raman+Spectroscopic+Studies+of+Ni-W+Oxide+Thin+Films.">Raman Spectroscopic Studies of Ni-W Oxide Thin Films.</a> Solid State Ionics. 140 (1), 135-139 (2001).</li><li>Mondal, A., Mukherjee, D., Adhikary, B., Ahmed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cobalt+nanoparticles+as+recyclable+catalyst+for+aerobic+oxidation+of+alcohols+in+liquid+phase.">Cobalt nanoparticles as recyclable catalyst for aerobic oxidation of alcohols in liquid phase.</a> J. Nanopart. Res. 18 (5), 1-12 (2016).</li><li>Wang, K., Yang, L., Zhao, W., Cao, L., Sun, Z., Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+facile+synthesis+of+copper+nanoparticles+supported+on+an+ordered+mesoporous+polymer+as+an+efficient+and+stable+catalyst+for+solvent-free+sonogashira+coupling+Reactions.">A facile synthesis of copper nanoparticles supported on an ordered mesoporous polymer as an efficient and stable catalyst for solvent-free sonogashira coupling Reactions.</a> Green Chem. 19, 1949-1957 (2017).</li><li>Song, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Selectivity+Electrochemical+Conversion+of+CO2+to+Ethanol+using+a+Copper+Nanoparticle/N-Doped+Graphene+Electrode.">High-Selectivity Electrochemical Conversion of CO2 to Ethanol using a Copper Nanoparticle/N-Doped Graphene Electrode.</a> Chemistry Select. 1, 6055-6061 (2016).</li></ol>

何を開示する必要があります。

バルクのニッケルをドープしたニオブ酸化物ナノ粒子を準備する一般的な方法の 1 つは回転蒸着法です。9回転蒸発、溶媒をゆっくり除去と Ni Nb O 粒子商取引の沈殿物の処理中にさまざまな圧力や温度条件を採用しています。回転蒸着法と対照をなして本研究で報告された化学沈殿法は溶剤除去を必要としないこのナノ粒子を準備する注目を受けています。ナノ触媒を準備する典型的な化学沈殿物方法、アルカリ溶液は、長い期間にわたって金属塩の溶液に滴下する必要です。21本研究でアンモニア水酸化物と水酸化ナトリウムの混合物は、沈降剤として使用されました。化学沈殿法で重要な手順の 1 つは沈降剤添加の速度です。22,23基本的な混合物、すなわち、沈降剤の添加の速度を制御することに注意する必要がある、それは最高毎秒 1 滴の割合で制御されます。可能であれば、蠕動性ポンプは正確に沈降剤の添加を制御する使用できます。
加算率は別の温度制御は正常な沈殿物のためのもう一つの重要な鍵として作製した金属酸化物の形態の準備で使用される温度依存性。ナノ粒子の形態とその関連の触媒性能の相関関係は不明ですが、効率的なナノ触媒を開発する準備温度の最適化が不可欠です。
ブレンステッドとルイスの酸点が HDO 処理の最適化炭化水素、17フェノールと酸素を含む芳香族化合物に変換するために必要なと酸サイトの量、触媒の特性を改善するために重要な要因ナノ粒子。ナノ粒子の化学的沈殿物方法の関連の解明によるとブレンステッド サイトの量、触媒作用の残りの水の量に大きく依存。24したがって、乾燥期間と触媒の焼成温度を制御する、またプロトコルで重要な手順触媒の触媒特性を最適化するために。
その他一般的なナノ粒子調製法と比較して、化学沈殿法は、ナノ粒子を準備する注目を受けています。それはおそらく、これは準備の溶剤の除去は不要です。さらに、このメソッドは、金属部品の分散を促進することが可能です、一般的に比較的より大きい表面積を持つナノ粒子の調製に使用されます。17ただし、このメソッドは、遷移金属元素のような金属イオンの濃度が比較的高い金属酸化物触媒を準備することが望ましい。25,26,27したがって、勧めできませんこのメソッドを使用してアルカリ土類金属酸化物を準備します。
懸濁液は、水酸化ナトリウムと水酸化アンモニウム水溶液 pH5 +陽イオン脱イオン水で洗浄後、サンプルで残留 Ni2 +および Nb の完全な沈殿物を許可する 9 の混合物によって扱われます繰り返しに過剰な Na+陽イオンを削除します。450 ° C で合成空気でその後焼成後 NixNb1 xO ナノ粒子が調製し、分析します。
面積、細孔量とサイズ、合成した NixNb 収集1 xO (表 1) のことを示す、NiO に Nb の適切な割合を組み込むことによって化学沈殿物合成 (Nb:Ni 比 < 0.087) でしたニオブ シュウ酸前駆体として使用されるので、効果的に材料の表面積を増加します。これも x 線回折パターン (図 1) で観測された9有機自然と水和ニッケル シュウ酸の化学分解による多孔性の構造を形作ることができるという事実によってサポートされています。ただし、NixNb1 xO は大幅に減少し、0.15 0.25 Nb:Ni 比が発生したときの表面の面積。サンプルでは大きなブロックのような結晶を形成するためと考えられます。シェラーの式を使用して、すべての準備された混合酸化物の結晶子サイズを計算します。結晶のサイズは対応する表面積に関与するいるといえます。他の場所で Nb:Ni 比がリグニン由来有機化合物フェノールへの酸化物の触媒活性を決定する上で重要な要因であると示しました。高 Nb % (Nb:Ni > 0.087)、非アクティブな NiNb2O6種は Nb のアモルファス相と NiO、NiO の集約につながるとの反応によって形成された、従って触媒の下面の面積を求めた。低い Nb % (Nb:Ni ≤ 0.087)、ニオブ蓚酸添加触媒の表面積を増やすことができます。これは結果触媒より高い特定の領域でも事実として形成した Ni シュウ酸が NiO 結晶の結晶成長を遅らせることによって起因します。その一方で、Nb のより低い量の触媒、アモルファス Nb2O5が NiO 結晶表面上の分散を促進することが、こうして NiO 結晶の凝集が抑制されました。Ni0.92Nb0.08倍のようなナノシートから成る O の大きい表面積 (173 m2/g) は、最高の活動とシクロヘキサンをアニソールのフェノールへの選択性を示した。
要約すると、Ni Nb O 酸化触媒を準備する化学沈殿法を示す.このメソッドは、金属イオン溶液の比較的高い濃度を必要とする正常に高い表面積とナノ触媒の準備に発見されて、他の方法から得られるそれらと比較したそれが。その上、新しく準備されたナノ粒子はシクロヘキサンにアニソールのフェノールの優れた触媒活性を示した。水素化など他の触媒システムの応用の研究は現在進行中であります。さらに、同様の戦略をさらに Ni 私 O その他異なる混合の酸化物または Cu2 +Co2 +様々 な役に立つための高表面積を持つものなど他のナノ材料の準備に適用でしたが予想されます。アルコールと水と触媒的カップリング反応の酸化などのアプリケーション。28,29,30

ナノコンポジットの調製は、様々 な分野で重要な応用ゆえに注目を受けています。1,2,3,4,5,6さまざまな方法が乾燥混合方法、7など開発されている Ni-Nb-O 混合酸化物ナノ粒子を準備するには15 14熱分解法,9,10、11,12,13ゾル ゲル法8蒸着法と自動燃焼。16典型的な蒸発法9、金属前駆体の適切な量を含む水溶液ニッケル硝酸六水和物及びアンモニウム ニオブ シュウ酸に加熱した 70 ° C溶媒とさらに乾燥と焼成を除去した後、混合酸化物が得られました。これらの酸化物触媒展示優秀な触媒活性と選択性 NiO 結晶中のニオブ陽イオンの混入による電子・構造転位に関連しているエタンの酸化脱水素 (ODH) に向かって.11 Nb の挿入12エタンの酸化反応は、求電子的酸素が著しく減少しています。結果として、このメソッドの拡張機能は、混合の Ni 私 O 酸化物の種類の準備に行われているどこ私李, Mg, Al, Ga, Ti, Ta =。13金属ドーパントのバリエーションが NiO の選択的と求電子的酸素ラジカルを変更、したがって組織的にチューニング ODH 活性およびエタンに向かって選択ことがわかった。しかし、通常これらの酸化物の表面の面積は比較的小さい (< 100 m2/g)、拡張相分離と大規模な Nb2O5微結晶の形成のためにし、従って他の触媒の使用を妨げアプリケーション。
乾燥混合処理工法、固体の研磨法とも呼ばれますは、混合酸化物触媒を準備するもう一つの一般的に使用されるメソッドです。触媒材料は無溶剤型の方法で得られる、ので、このメソッドは、複合酸化物の作製に有望な緑と持続可能な代替手段を提供します。このメソッドによって得られる最高の表面積は Ni80焼成温度 250 ° C で Nb20 172 m2/g8ただし、この固体メソッドはない信頼性の高い反応が原子スケールでよく混合されていないものとして。したがって、化学的均一性と特定の粒子サイズ分布と形態のより良いコントロールの Ni-Nb-O を準備する他の適当な方法混合酸化物ナノ粒子はまだ求められています。7
ナノ粒子の開発にさまざまな戦略の中で、化学沈殿物は、金属イオンの完全な沈殿物をことができますので、ナノ触媒を開発する有力な方法の一つとして提供しています。また、高い表面領域のナノ粒子はよくこのメソッドを使用して準備されます。ニーニョ Nb ナノ粒子の触媒特性を改善するために本明細書化学沈殿法による一連の高表面積と Ni-Nb-O 混合酸化物触媒の合成のためのプロトコルを報告します。我々 は Nb:Ni のモル比がに向かってリグニン由来有機物のフェノール酸化物の触媒活性を決定する上で重要な要因であることを実証しました。0.087 上高 Nb:Ni 比と非アクティブな NiNb2O6種が形成されました。Ni0.92Nb0.08最大の表面積 (173 m2/g) を持っていた、O 倍のようなナノシート構造および最高の活動とシクロヘキサンをアニソールのフェノールへの選択性を示した。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Niobium(V) oxalate hydrate, 98%</td>
			<td>Alfa</td>
			<td>L04481902</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nickel nitrate hexahydrate, 99%</td>
			<td>Aladdin</td>
			<td>N108891</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide, 98%</td>
			<td>Aladdin</td>
			<td>S111501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium hydroxide, 23-25%</td>
			<td>Aladdin</td>
			<td>A112077</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anisole, 99%</td>
			<td>Sinopharm</td>
			<td>81001728</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diphenyl ether, 98%</td>
			<td>Aladdin</td>
			<td>D110644</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenol, 98%</td>
			<td>Sinopharm</td>
			<td>100153008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Methoxyphenol, 98%</td>
			<td>Sinopharm</td>
			<td>30114526</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vanillin, 99.5%</td>
			<td>Sinopharm</td>
			<td>69024316</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium hydroxide, AR</td>
			<td>Aladdin</td>
			<td>P112284</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-Dimethylformamide, 99.5%</td>
			<td>Sinopharm</td>
			<td>40016462</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Bromoacetophenone,98%</td>
			<td>Aladdin</td>
			<td>B103328</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diethyl ether,99.5%</td>
			<td>Sinopharm</td>
			<td>10009318</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Decane,98%</td>
			<td>Aladdin</td>
			<td>D105231</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dodecane,99%</td>
			<td>Aladdin</td>
			<td>D119697</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Niobic acid</td>
			<td>CBMM</td>
			<td>1313968</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating and Drying Oven</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>DHG Series (shanghai jinghong laboratory instrument co. ltd)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclave Reactor</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>CJF-0.05&#8212;0.1L (Dalian Tongda Equipment Technology Development Co., Ltd)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tube&#160;furnace</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>SK2-1-10/12 (Luoyang Huaxulier Electric Stove Co., Ltd)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating magnetic stirrer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>DF-101 (Yu Hua Instrument Co. Ltd.)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary evaporator</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>RE-3000A (Shanghai Yarong Biochemical Instrument Factory)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Synthetic air</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogen gas</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Argon gas</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

chemical precipitation method for the synthesis of nb2o5 modified bulk nickel catalysts with high specific surface area

NixNb1 xO 触媒スポンジ状と倍のようなナノ構造体の合成法を示す.NixNb1 xO ナノ粒子原子組成の異なるシリーズの Nb:Ni 比を変化させることにより (x = 0.20 0.15、0.08 0.03) 化学沈殿物によって準備されています。これらの NixNb1 xO 触媒は、走査型電子顕微鏡、x 線光電子分光法、x 線回折によって特徴付けられます。研究は、Ni0.97Nb0.03O のスポンジのようなおよび倍のような外観と Ni0.92Nb0.08O NiO 表面とこれら NixNb1 xO 触媒、バルクと比較して表面積を明らかにしました。NiO。Ni0.92Nb0.08O 触媒の 173 m2/g の最大の表面積が得られます。さらに、合成した Ni0.92Nb0.08O 触媒を用いたリグニン由来化合物の触媒の水素転換反応を検討しました。

X 線回折 (XRD) パターン (図 1および図 2) BET 比表面積、昇温化と水素 (H2- TPR)、走査電子顕微鏡 (SEM) と、エネルギー分散 x 線 (EDX を装備) ナノ粒子の NiO、Ni-Nb-O と Nb2O5酸化物17 (図 3および図 4) 収集されたアナライザー、x 線光電子分光法 (XPS)。X 線回折、SEM、XPS は、フェーズと、ナノ構造体の形態を決定する使用されます。Ni-Nb-O 複合酸化物の物理化学的性質を表 1に集めました。17
触媒の構造が以前報告したし、説明しました。17混合酸化ニッケル硝酸とシュウ酸水和ニオブ (V) (図 1) の化学的沈殿物によって形成された収集の x 線回折パターンは良い一致が水和ニッケル シュウ酸 (JCPDS 25-0581) に見られました。.700 ° C で 2 時間混合酸化物沈殿が焼成後ピークは 35.2 ° と 52.9 ° (JCPDS 76-2355) は NiNb2O6相に対応する 26.8 ° 2 θ で観測されました。
450 ° C (図 2) で 5 時間の焼成が 78.7 °、74.8 ° 62.5 ° 43.2 ° 37.1 ° 2 θ にあるメインの回折ピークを表示した後、合成した NixNb の1 xO ナノ粒子の収集した x 線回折パターンに対応、(111), (200) (220) (311) と (222) 傅、それぞれ。これは結晶の NiO bunsenite 構造 (JCPDS 89-7130) の良い契約です。以外にも、それは低強度の広いバック グラウンド ピーク表示されている Nb の増加で約 26 ° ロード、Nb5 +の有する化学の沈殿物の結果として非晶質ニオブ酸化物の出現に帰せられる指摘したはっきりとヒドロキシル イオン18。700 ° C で焼成時に Ni Nb O 混合位相に対応するピークで観察される Ni0.8Nb0.2O, x 線回折パターンを示す19 450 ° C で焼成後の非晶質の有無ではなく、Ni Nb 複合相。それに記載された Nb の高 % は混合相などNiNb2O6Ni3Nb2O8および Ni4Nb2O9、減少する Ni-Nb-O の形成につながる可能性が、触媒機能。
NiO (図 3) から大幅に異なる表面 NixNb1 xO ナノ粒子の電子顕微鏡解析表示をスキャンします。よくかわるナノシートの純粋な NiO 結晶の構造と対照をなして倍のようなスポンジのような外観が明瞭に Ni0.97Nb0.03O と Ni0.92Nb小さな空隙を持つシート状 NiO 表面の観察します。0.08O、それぞれ。9スポンジのような種は Ni2 +と同等のイオン半径の結果として、NiO 格子構造で Nb の設立のための Ni Nb 固溶として識別される (0.69 Å) と Nb5 + (0.64 Å) 陽イオン。9,その結果、 20スポンジ-ブロックのような外観と数小さな空隙の少ないラウンドの結晶を Ni0.85Nb0.15O および Ni0.8増加 Nb による Nb0.2O ナノ粒子の観察/サンプルのコンテンツ。さらに、エネルギー分散型 x 線マップ表示一括 NiO サンプル (図 4) を介して酸化ニオブをよく分散したいます。ニオブ濃縮表面より大きい表面 Nb:Ni 比 Ni0.92Nb0.08O サンプル (0.11/0.92) 一括理論値 (0.08/0.92) と比較してさらに確認しました。これは、準備として Ni-Nb-O の表面が Ni ナノ粒子と濃縮されてという事実によって説明できます。
この準備として Ni-Nb-O の金属酸化物触媒の性能は、アニソールのフェノールとモデル反応としてテストされました。オートクレーブ反応器を用いた 3 MPa 時と 160 ° C で反応を行ったNi0.92Nb0.08O 触媒の 0.1 g は 8 wt % アニソールと 20 mL のnの混合物に置かれた-デカン。2 時間後をシクロヘキサン アニソールから 31.8% の選択性で 95.3% の変換が得られました。12 時間後、アニソールは完全に純粋なシクロヘキサンに変換されました。反応時間を拡張するには、代わりにまた温度の触媒性能に及ぼす影響を調べた。2 時間以内アニソールが完全に変換されたシクロヘキサン 160 ° c. の代わりに 200 ° C の温度が設定されている場合現在の努力は、他のリグニン由来のモデルをこのような触媒のフェノールの能力を調査するためより高い分子量の化合物の変換に集中しています。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56987/56987fig1.jpg"> 図 1。沈殿物の x 線回折パターンは、ニッケルを混ぜて成型した硝酸態窒素とニオブ (V) シュウ酸水和物 700 で焼成後 70 ° C での水の ° CJCPDS は粉末回折標準データベース合同委員会です。JCPDS 76-2355 は NiNb2O6材料の標準的な x 線回折参照パターンです。JPCDS 25-0581 はニッケル シュウ酸水和物材料の標準的な x 線回折参照パターンです。この図は、Shaohua 陳らから変更されています。17<a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56987/56987fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56987/56987fig2.jpg"> 図 2。Ni-Nb-O の x 線回折パターンは、5 h のための空気で 450 ° C で焼成後酸化物触媒を混合この図は、Shaohua 陳らから変更されています。17<a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56987/56987fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56987/56987fig3.jpg"> 図 3。NiO および Ni Nb O の電子顕微鏡顕微鏡写真をスキャン複合酸化物であります。この図が Shaohua 陳らから変更されています。17<a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56987/56987fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56987/56987fig4.jpg"> 図 4。電子顕微鏡、エネルギー分散型 x 線分析電子顕微鏡と x 線マップします。) Ni の走査型電子顕微鏡写真0.92Nb0.08O. b) ni x 線マップ。c) o. の x 線マップd)注意の x 線マップe) Ni0.92Nb0.08O サンプルのエネルギー分散 x 線 (EDX) の結果。この図は、Shaohua 陳らから変更されています。17<a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56987/56987fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>触媒</td>
			<td>Nb/Ni 比</td>
			<td>Sベット(m2/g)</td>
			<td>d (nm)</td>
			<td>V合計(cm3/g)</td>
			<td>結晶子サイズ (nm)、</td>
		</tr>
<tr>
<td>NiO</td>
			<td>0</td>
			<td>136</td>
			<td>18</td>
			<td>0.61</td>
			<td>9.3</td>
		</tr>
<tr>
<td>Ni0.97Nb0.03O</td>
			<td>0.031 現在</td>
			<td>158</td>
			<td>16.5</td>
			<td>0.65</td>
			<td>8</td>
		</tr>
<tr>
<td>Ni0.92Nb0.08O</td>
			<td>0.087</td>
			<td>173</td>
			<td>9.6</td>
			<td>0.41</td>
			<td>5.4</td>
		</tr>
<tr>
<td>Ni0.85Nb0.15O</td>
			<td>0.176</td>
			<td>139</td>
			<td>12.5</td>
			<td>0.43</td>
			<td>11.8</td>
		</tr>
<tr>
<td>Ni0.80Nb0.20O</td>
			<td>0.25</td>
			<td>110</td>
			<td>12</td>
			<td>0.33</td>
			<td>14.5</td>
		</tr>
<tr>
<td>Nb2O5·nH2O</td>
			<td>-</td>
			<td>122</td>
			<td>6.7</td>
			<td>0.2</td>
			<td>-</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="6">
NiO (200) のピークより高い強度を考慮して決定します。</td>
		</tr>
</tbody></table>表 1。NiO、Nb2O5および Ni Nb O の物性複合酸化物。このテーブルは、Shaohua 陳らから変更されています。17

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Chemical Precipitation Method for the Synthesis of Nb2O5 Modified Bulk Nickel Catalysts with High Specific Surface Area

スポンジのような折るような Ni1 x化学沈殿物によって NbxO ナノ粒子の合成のためのプロトコルが表示されます。

Nb2O5の合成化学沈殿法変更高表面積一括ニッケル触媒

We demonstrate a method for the synthesis of NixNb1-xO catalysts with sponge-like and fold-like nanostructures. By varying the Nb:Ni ratio, a series of ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemical Precipitation Method for the Synthesis of Nb2O5 Modified Bulk Nickel Catalysts with High Specific Surface Area

11.7K ビュー.  Dalian University of Technology. スポンジのような折るような Ni1 x化学沈殿物によって NbxO ナノ粒子の合成のためのプロトコルが表示されます。

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This article describes the preparation of well-ordered nickel nanofoams via electroless metal deposition onto nanoporous templates obtained from self-assembled diblock copolymer based supramolecules.

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A Method to Manipulate Surface Tension of a Liquid Metal via Surface Oxidation and Reduction

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Here, we present a method for actuating gallium and gallium-based liquid metal alloys via an electrochemical surface reaction. Controlling the electrochemical potential on the surface of the liquid metal in electrolyte rapidly and reversibly changes the interfacial tension by over two orders of magnitude ( &#820;500 mN/m to near zero). Furthermore, this method requires only a very modest potential (&#60; 1 V) applied relative to a counter electrode. The resulting change in tension is due primarily to the electrochemical deposition of a surface oxide layer, which acts as a surfactant; removal of the oxide increases the interfacial tension, and vice versa. This technique can be applied in a wide variety of electrolytes and is independent of the substrate on which it rests.

We present a method to control the interfacial energy of a liquid metal in an electrolyte via electrochemical deposition (or removal) of a surface oxide layer. This simple method can control the capillary behavior of gallium-based liquid metals by tuning the interfacial energy rapidly, significantly, and reversibly using modest voltages.

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Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of trifluoromethoxylated aromatic compounds remains a formidable challenge in organic synthesis. Conventional approaches often suffer from poor substrate scope, or require use of highly toxic, difficult-to-handle, and/or thermally labile reagents. Herein, we report a user-friendly protocol for the synthesis of methyl 4-acetamido-3-(trifluoromethoxy)benzoate using 1-trifluoromethyl-1,2-benziodoxol-3(1H)-one (Togni reagent II). Treating methyl 4-(N-hydroxyacetamido)benzoate (1a) with Togni reagent II in the presence of a catalytic amount of cesium carbonate (Cs2CO3) in chloroform at RT afforded methyl 4-(N-(trifluoromethoxy)acetamido)benzoate (2a). This intermediate was then converted to the final product methyl 4-acetamido-3-(trifluoromethoxy)benzoate (3a) in nitromethane at 120 &#176;C. This procedure is general and can be applied to the synthesis of a broad spectrum of ortho-trifluoromethoxylated aniline derivatives, which could serve as useful synthetic building blocks for the discovery and development of new pharmaceuticals, agrochemicals, and functional materials.

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

An operationally simple procedure for the synthesis of ortho-trifluoromethoxylated aniline derivatives via a two-step sequence of O-trifluoromethylation of N-aryl-N-hydroxyacetamide followed by thermally induced intramolecular OCF3-migration is reported.

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Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins with the synthesis of a hydrophilic poly(oligo(ethylene glycol) methyl ether methacrylate) (POEGMA) homopolymer using reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT) polymerization. Under mild visible light irradiation (&#955; = 460 nm, 0.7 mW/cm2), this macro-chain transfer agent (macro-CTA) in the presence of a ruthenium based photoredox catalyst, Ru(bpy)3Cl2 can be chain extended with a second monomer to form a well-defined block copolymer in a process known as Photoinduced Electron Transfer RAFT (PET-RAFT). When PET-RAFT is used to chain extend POEGMA with benzyl methacrylate (BzMA) in ethanol (EtOH), polymeric nanoparticles with different morphologies are formed in situ according to a polymerization-induced self-assembly (PISA) mechanism. Self-assembly into nanoparticles presenting POEGMA chains at the corona and poly(benzyl methacrylate) (PBzMA) chains in the core occurs in situ due to the growing insolubility of the PBzMA block in ethanol. Interestingly, the formation of highly pure worm-like micelles can be readily monitored by observing the onset of a highly viscous gel in situ due to nanoparticle entanglements occurring during the polymerization. This process thereby allows for a more reproducible synthesis of worm-like micelles simply by monitoring the solution viscosity during the course of the polymerization. In addition, the light stimulus can be intermittently applied in an ON/OFF manner demonstrating temporal control over the nanoparticle morphology.

This article describes a process for producing polymeric self-assembled nanoparticles using visible light mediated dispersion polymerization. Using low energy visible light to control the polymerization allows for the reproducible formation of self-assembled worm-like micelles at high solids content.

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A convenient method for the synthesis of bimetallic Pt-Cu catalysts and performance tests for propane dehydrogenation and characterization are ...

Synthesis of Platinum-nickel Nanowires and Optimization for Oxygen Reduction Performance

Platinum-nickel (Pt-Ni) nanowires were developed as fuel cell electrocatalysts, and were optimized for the performance and durability in the oxygen reduction reaction. Spontaneous galvanic displacement was used to deposit Pt layers onto Ni nanowire substrates. The synthesis approach produced catalysts with high specific activities and high Pt surface areas. Hydrogen annealing improved Pt and Ni mixing and specific activity. Acid leaching was used to preferentially remove Ni near the nanowire surface, and oxygen annealing was used to stabilize near-surface Ni, improving durability and minimizing Ni dissolution. These protocols detail the optimization of each post-synthesis processing step, including hydrogen annealing to 250 &#176;C, exposure to 0.1 M nitric acid, and oxygen annealing to 175 &#176;C. Through these steps, Pt-Ni nanowires produced increased activities more than an order of magnitude than Pt nanoparticles, while offering significant durability improvements. The presented protocols are based on Pt-Ni systems in the development of fuel cell catalysts. These techniques have also been used for a variety of metal combinations, and can be applied to develop catalysts for a number of electrochemical processes.

&#160; The protocol describes the synthesis and electrochemical testing of platinum-nickel nanowires. Nanowires were synthesized by the galvanic displacement of a nickel nanowire template. Post-synthesis processing, including hydrogen annealing, acid leaching, and oxygen annealing were used to optimize nanowire performance and durability in the oxygen reduction reaction.

ナノワイヤーの合成プラチナ ニッケルと酸素還元性能の最適化

Platinum-nickel (Pt-Ni) nanowires were developed as fuel cell electrocatalysts, and were optimized for the performance and durability in the oxygen ...

Synthesis of a Thiol Building Block for the Crystallization of a Semiconducting Gyroidal Metal-sulfur Framework

We present a method for preparing thioester molecules as the masked form of the thiol linkers and their utilization for accessing a semiconducting and porous metal-dithiolene network in the highly ordered single crystalline state. Unlike the highly reactive free-standing thiols, which tend to decompose and complicate the crystallization of metal-thiolate open frameworks, the thioester reacts in situ to provide the thiol species, serving to mitigate the reaction between the mercaptan units and the metal centers, and to improve crystallization consequently. Specifically, the thioester was synthesized in a one-pot procedure: an aromatic bromide (hexabromotriphenylene) reacted with excess sodium thiomethoxide under vigorous conditions to first form the thioether intermediate product. The thioether was then demethylated by the excess thiomethoxide to provide the thiolate anion that was acylated to form the thioester product. The thioester was conveniently purified by standard column chromatography, and then used directly in the framework synthesis, wherein NaOH and ethylenediamine serve to revert in situ the thioester to the thiol linker for assembling the single-crystalline Pb(II)-dithiolene network. Compared with other methods for thiol synthesis (e.g., by cleaving alkyl thioether using sodium metal and liquid ammonia), the thioester synthesis here uses simple conditions and economical reagents. Moreover, the thioester product is stable and can be conveniently handled and stored. More importantly, in contrast to the generic difficulty in accessing crystalline metal-thiolate open frameworks, we demonstrate that using the thioester for in situ formation of the thiol linker greatly improves the crystallinity of the solid-state product. We intend to encourage broader research efforts on the technologically important metal-sulfur frameworks by disclosing the synthetic protocol for the thioester as well as the crystalline framework solid.

Here, we present a one-pot, transition-metal-free synthesis of thiols and thioesters from aromatic halides and sodium thiomethoxide, followed by the preparation of single crystals of a metal-dithiolene network using thiol species generated in situ from the more stable and tractable thioester.

半導体 Gyroidal 金属硫黄フレームワークの結晶化に対するチオール ビルディング ブロックの合成

We present a method for preparing thioester molecules as the masked form of the thiol linkers and their utilization for accessing a semiconducting and ...

Synthesis of Substrate-Bound Au Nanowires Via an Active Surface Growth Mechanism

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a challenge, as it requires asymmetric growth of symmetric crystals. Here, we report a distinctive synthesis of substrate-bound Au nanowires. This template-free synthesis employs thiolated ligands and substrate adsorption to achieve the continuous asymmetric deposition of Au in solution at ambient conditions. The thiolated ligand prevented the Au deposition on the exposed surface of the seeds, so the Au deposition only occurs at the interface between the Au seeds and the substrate. The side of the newly deposited Au nanowires is immediately covered with the thiolated ligand, while the bottom facing the substrate remains ligand-free and active for the next round of Au deposition. We further demonstrate that this Au nanowire growth can be induced on various substrates, and different thiolated ligands can be used to regulate the surface chemistry of the nanowires. The diameter of the nanowires can also be controlled with mixed ligands, in which another &#34;bad&#34; ligand could turn on the lateral growth. With the understanding of the mechanism, Au nanowire-based nanostructures can be designed and synthesized.

We report a solution-based method to synthesize substrate-bound Au nanowires. By tuning the molecular ligands used during the synthesis, the Au nanowires can be grown from various substrates with different surface properties. Au nanowire-based nanostructures can also be synthesized by adjusting the reaction parameters.

アクティブな表面の成長メカニズムを介して基質結合 Au ナノワイヤの作製

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a ...

Synthesis and Characterization of 1,2-Dithiolane Modified Self-Assembling Peptides

This report focuses on the synthesis of an N-terminus 1,2-dithiolane modified self-assembling peptide and the characterization of the resulting self-assembled supramolecular structures. The synthetic route takes advantage of solid-phase peptide synthesis with the on-resin coupling of the dithiolane precursor molecule, 3-(acetylthio)-2-(acetylthiomethyl)propanoic acid, and the microwave-assisted thioacetate deprotection of the peptide N-terminus before final cleavage from the resin to yield the 1,2-dithiolane modified peptide. After the high-performance liquid chromatography (HPLC) purification of the 1,2-dithiolane peptide, derived from the nucleating core of the A&#946; peptide associated with Alzheimer&#39;s disease, the peptide is shown to self-assemble into cross-&#946; amyloid fibers. Protocols to characterize the amyloid fibers by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), circular dichroism spectroscopy (CD) and transmission electron microscopy (TEM) are presented. The methods of N-terminal modification with a 1,2-dithiolane moiety to well-characterized self-assembling peptides can now be explored as model systems to develop post-assembly modification strategies and explore dynamic covalent chemistry on supramolecular peptide nanofiber surfaces.

A protocol for the synthesis of a 1,2-dithiolane modified peptide and the characterization of the supramolecular structures resulting from the peptide self-assembly.

1, 2-ジチオランの合成とキャラクタリゼーション自己組織化ペプチド

This report focuses on the synthesis of an N-terminus 1,2-dithiolane modified self-assembling peptide and the characterization of the resulting ...

Synthesis and Bioconjugation of Thiol-Reactive Reagents for the Creation of Site-Selectively Modified Immunoconjugates

Maleimide-bearing bifunctional probes have been employed for decades for the site-selective modification of thiols in biomolecules, especially antibodies. Yet maleimide-based conjugates display limited stability in vivo because the succinimidyl thioether linkage can undergo a retro-Michael reaction. This, of course, can lead to the release of the radioactive payload or its exchange with thiol-bearing biomolecules in circulation. Both of these processes can produce elevated activity concentrations in healthy organs as well as decreased activity concentrations in target tissues, resulting in reduced imaging contrast and lower therapeutic ratios. In 2018, we reported the creation of a modular, stable, and easily accessible phenyloxadiazolyl methyl sulfone reagent &#8212; dubbed &#8216;PODS&#8217; &#8212; as a platform for thiol-based bioconjugations. We have clearly demonstrated that PODS-based site-selective bioconjugations reproducibly and robustly create homogenous, well-defined, highly immunoreactive, and highly stable radioimmunoconjugates. Furthermore, preclinical experiments in murine models of colorectal cancer have shown that these site-selectively labeled radioimmunoconjugates exhibit far superior in vivo performance compared to radiolabeled antibodies synthesized via maleimide-based conjugations. In this protocol, we will describe the four-step synthesis of PODS, the creation of a bifunctional PODS-bearing variant of the ubiquitous chelator DOTA (PODS-DOTA), and the conjugation of PODS-DOTA to the HER2-targeting antibody trastuzumab.

In this protocol, we will describe the synthesis of PODS, a phenyoxadiazolyl methyl sulfone-based reagent for the site-selective attachment of cargos to the thiols of biomolecules, particularly antibodies. In addition, we will describe the synthesis and characterization of a PODS-bearing bifunctional chelator and its conjugation to a model antibody.

合成と化反応のサイト選択的に作成するためのチオール反応性の試薬の変更 Immunoconjugates

Maleimide-bearing bifunctional probes have been employed for decades for the site-selective modification of thiols in biomolecules, especially antibodies. ...