Name: synthesis of bimetallic pt/sn-based nanoparticles in ionic liquids
Uploaded: 2018-08-23T13:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 14 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Bimetallic Pt/Sn-based Nanoparticles in Ionic Liquids at JoVE.com

이 작품은 프로그램 내에서 우선 순위 (SPP1708) 독일 과학 재단에 의해 지원 되었다 "소재 합성 근처 실내 온도" (프로젝트 수 2243/3-1과 수 2243/3-2). 우리는 더 실험적인 지원에 대 한 헤르만 쾰러 박사 기독교 Kübel 및 전자 현미경 연구와 지원에 대 한 우 왕 인정합니다.

주의: 사용 하기 전에 모든 관련 물질 안전 데이터 시트를 참조 하십시오. 이러한 종합에서 사용 하는 화학 물질의 일부는 심하게 독성과 발암 성 있습니다. 나노 재료는 그들의 대량 대응에 비해 추가 위험 할 수 있습니다. 공학적 통제 (연기 후드, 글로브 박스)의 사용을 포함 한 합성 반응을 수행할 때 모든 적절 한 안전 정보를 사용 하십시오 및 개인 보호 장비 (보호 안경, 장갑, 실험실 외 투, 전체 길이 바지, 폐쇄 발가락 신발). 다음 절차에서는 표준, 공기 없는 처리 Schlenk 기술 불활성 가스 또는 무산 소 장갑 상자를 사용 하 여 아르곤을 사용 하 여 포함 한다. 테 플 론 링 물개와 진공 그리스 공기 접촉을 피하기 위해 신중 하 게 모든 유리-유리 관절 조립. 사용 하기 전에 결함에 대 한 모든 유리를 검사 합니다. Triethylborane는 공기와 접촉 화상 가연성 액체. 적절 한 안전 관행의 돌 하 고 공기 자유로운 조건에서 처리 하십시오. 높은 압력에서 수소의 사용에 대 한 모든 적절 한 안전 관행 및 모든 장비 (오토 클레이 브, 가스 burettes)을 사용 하시기 바랍니다.
1입니다. 준비는 환 원제의
<ol><li>
칼륨 triethylborohydride (K [내기3H])의 준비
	<ol>
<li>Schlenk 선을 사용 하 여 아르곤 분위기에서 1000 mL 3 목 둥근 바닥 Schlenk 플라스 크에 무수 tetrahydrofurane의 400 mL에 칼륨 수소의 34.5 g (0.873 mol)를 중단 하십시오 그리고 저 어 바 교 반 하면서 50 ° C에 플라스 크를 열.</li>
		<li>주사기, 추가 100 mL (0.71 mol) triethylborane의 drop-wise (~ 1 드롭/s) tetrahydrofurane에서 칼륨 수소의 교 반 중단 하.</li>
		<li>-40 ° C에 반응 혼합물을 냉각 하 고 여과 하 여 칼륨 수소의 어떤 과잉을 제거 합니다.</li>
		<li>Tetrahydrofurane에서 명확한, 무색 해결책으로 칼륨 triethylborohydride를 받을 수 있습니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Methyltrioctylammonium triethylborohydride ([OMA] [내기3H])의 준비
	<ol>
<li>아르곤 분위기에서 50 g (0.11 mol) 100 mL 500 mL 2 목 둥근 바닥 플라스 크에 무수 tetrahydrofurane의 브롬 화물 methyltrioctylammonium의 분해.</li>
		<li>실내 온도에, tetrahydrofurane에 trioctylmethylammonium 브롬의 솔루션 K [내기3H] 솔루션 tetrahydrofurane (1.5 M) 100 mL를 추가 합니다.</li>
		<li>저 어 바 실 온에서 3 h에 대 한 약동 하십시오 다음 하룻밤-40 ° C에 냉각.</li>
		<li>칼륨 평범한 사람 여과 통해 냉각 솔루션을 제거 합니다.</li>
		<li>[OMA] [내기3H] 수신 tetrahydrofurane에 명확한 솔루션으로.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Methyltrioctylammonium (trifluoromethylsulfonyl) 두번째 이미 드 ([OMA] [NTf2])의 치료
<ol><li>사용 전에 건조 하 고는 [OMA] [NTf2] 진공 (10--3 mbar) 3 h 70 ° C에서 고 진공 (10--4 mbar) 또 다른 16 h에 대 한 실 온에서 드.</li>
</ol>3. Pt/Sn 기반 나노 입자의 합성
<ol><li>
Pt/Sn 기반 나노의 합성
	<ol>
<li>아르곤 분위기에서 두 금속 소금 선구자의 0.25 mmol의 총을 결합 합니다. Pt2 + 와 다른 구성으로 임의의 합금 나노 입자를 달성 하기 위해 1: 1과 3:1 Sn2 + 선구자의 어 금 니 비율 조정:<ol>
<li>Pt/Sn의 합성에 대 한 나노 (Pt:Sn 전조의 1:1 어 금 니 비율), PtCl2 와 Sn(ac)2 의 29.6 mg 33.2 mg을 일시 중단 (또는 SnCl2, 23.7 mg 따라) 100 mL Schlenk 플라스 크에 저 어 저 어와 [OMA] [NTf2]의 4 mL에 진공 라인에서 2-3 h에 대 한 60-80 ° C에서 바.</li>
			<li>Pt/Sn의 합성에 대 한 샘플 (Pt:Sn 전조의 3:1 어 금 니 비율), Sn(ac)2 의 14.8 mg와 PtCl2 의 49.9 mg을 일시 중단 (또는 SnCl2, 11.9 mg 따라) 100 mL Schlenk 플라스 크에 저 어 저 어와 [OMA] [NTf2]의 4 mL에 진공 라인에서 2-3 h에 대 한 60-80 ° C에서 바.</li>
		</ol>
</li>
		<li>1-2 h에 대 한 상 온에서 초음파 목욕에 정지를 두십시오.</li>
		<li>60-80 ° C에서 급속 하 게 [OMA] [NTf2]에서 금속 염 전을 3 mL 주사기 [OMA] [내기3H] 솔루션 tetrahydrofurane (1.23 M)의 3 mL를 주사 적극적으로 감동 하는 동안. 급속 한 주입 작은 크기와 좁은 크기 분포, 날카로운 nucleation 이벤트를 만듭니다. 반응 2-3 h에 대 한 60-80 ° C에서 교 반 하면서 진행 하자.</li>
		<li>실내 온도에 냉각 하 고 0.5 h 동안 진공에서 어떤 휘발성 화합물을 제거.</li>
		<li>[OMA] [NTf2]에서 매우 안정 된 콜 로이드 솔으로 Pt/Sn 기반 입자를 가져옵니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Pt/Sn 기반 나노의 격리
	<ol>
<li>
Pt/Sn 기반 나노의 강 수
		<ol>
<li>Flocculate는 나노 솔루션에 무수 이기 또는 tetrahydrofurane의 3 mL를 추가 합니다. 글러브 박스에서 유리병에 정지를 전송, 모자, 유리병 닫고 15 분 (4226 x g)에 대 한 원심.</li>
			<li>솔루션을 가만히 따르다. 삭제는 상쾌한 고 무수 이기 또는 tetrahydrofurane 침전을 세척.</li>
			<li>일부 잔여 일 뿐만 아니라 Pt/Sn 나노 입자를 포함 하는 스티커 분말으로 입자를 가져옵니다.</li>
			<li>XRD 분석에 의해 결정 구조 및 Pt/Sn 기반 나노의 구성을 확인 합니다. 낮은 브래그 각으로 반사의 변화 주석으로 백 금 나노 입자의 합금을 나타냅니다. 다음 수식에 따라 Scherrer 방정식 XRD 패턴에서 입자 크기 예측 <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/58058/58058eq1v3.jpg"> 여기서 Lhkl 은 Pd/Sn nanocrystal hkl, λ는 파장 (nm) (일반적으로 Cu Kα 0.154 nm), β 절반 최대, 그리고 브래그 각 θ 최대 폭 수직의 (nm) 직경입니다.</li>
			<li>금속 콘텐츠 및 ICP AES에 의하여 구성을 결정 합니다. 참고: 입자의 구성 금속 선구자와 백의 두 성격 주석 전조 비율 변경 하 여 조정 될 수 있습니다. Pt/Sn 기반 나노 입자 합성 platinum(II) 염화 (PtCl2) 및 tin(II) 아세테이트 (Sn(ac)2)에서 (3:1 또는 1: 1의 Pt:Sn 선구자 비율), 무작위 합금 형 Pt/Sn 나노 입자를 얻을. 자세한 내용은 [C. 디트리히, D. Schild, W. 왕, C. Kübel, S. Behrens, Z. Anorg 참조. Allg입니다. 화학 2017, 643, 120-129]25.</li>
		</ol>
</li>
		<li>
Pt/Sn 기반 나노의 추출 참고: (즉, n-헥 산) 기존의 유기 용 매에는 나노 IL에서 전송, 추가 2 mL N-oleylsarcosine (10 wt.-% 헥 산에) 및 il에서 나노 솔의 1 mL에 이기의 2 mL.<ol>
<li>N-헥 산에 나노를 추출 하는 나노/IL 게 n-헥 산 (10 wt.-%)에서 2 mL N-oleylesarcosine 및 무수 이기의 1 mL를 추가 합니다. 떨고, 후 일 단계는 두 공업 및 n-헥 산 단계의 검은 색소에 의해 단계 전송을 시각적으로 모니터링 합니다.</li>
			<li>탄소 덮여 구리 격자에 해결책의 드롭 보증금과 전송 전자 현미경에 의해 분석.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. 촉매 테스트
참고: 촉매 테스트 사용 반 연속 고압 반응 기는 반응 기를 갖춘 테 프 론 라이너 기계 부 활동가 (테 플 론) 배플 (스테인레스 스틸) 가스와 액체 단계, 열전대 사이 친밀 한 혼합을 달성 하기 그리고 난방 목욕입니다.
<ol><li>
Α, β-불포화 알 데히드의 선택적 수소 첨가
	<ol>
<li>불활성 가스 아래 무수 tetrahydrofurane의 30 ml에서 cinnaic 알데하이드 (CAL)의 2.2 mg (17 mmol)을 추가 합니다.</li>
		<li>무산 소 장갑 상자에서 나노 솔루션의 1 mL를 결합 합니다.</li>
		<li>열 탕에 원자로 놓고 수소와 기 압. 촉매 실험 동안 일정 하 게 유지 수소 압력 10 bar에서 수소는 지속적으로 500 mL 가스 뷰 렛을 통해 반응 기에 공급.</li>
		<li>80 ° c 온도 80 ° C에서 저 부 활동가 (1200 rpm)를 사용 하 여 시작 합니다. 수소는 반응을 시작 하는 원자로 로드 합니다.</li>
		<li>지속적으로 가스 뷰 렛에서 압력 강하에 따라 수소 소비를 기록 합니다. 촉매 활동 및 선택도 확인 하려면 aliquots 모든 30 분 걸릴.</li>
		<li>가스 크로마토그래피 열 (30 m x 0.25 m m, 0.25µm 필름 두께)를 사용 하 여 반응 제품을 분석.</li>
		<li>회전 주파수 (TOF), 제품 선택도 (SCAOL [%]), 그리고 cinnamic 알코올 (CAOL) 수익률 ([%]) 다음 수식에 따라 계산 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58058/58058eq3v3.jpg"> 
		    <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58058/58058eq4v2.jpg"> 
		    <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58058/58058eq5v2.jpg"> 여기서 t 는 반응 시간 (h), n0, 칼 칼 (mol), n금속/촉매 금속 촉매 (mol)와 Xt, 칼 칼의 변환 시간 t (%)의 금액의 초기 금액입니다. [CAOL], [HCAOL]와 [HCAL] cinnamic 알코올, hydrocinnamic 알코올 및 hydrocinnamic 알데하이드의 농도를 참조 (반응 스키마 참조 그림 2), 각각. 참고: 자세한 내용은 또한 참조 25참조.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Dupont, J., Scholten, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+structural+and+surface+properties+of+transition-metal+nanoparticles+in+ionic+liquids.">On the structural and surface properties of transition-metal nanoparticles in ionic liquids.</a> Chemical Society Reviews. 39 (5), 1780-1804 (2010).</li><li>Vollmer, C., Janiak, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Naked+metal+nanoparticles+from+metal+carbonyls+in+ionic+liquids:+Easy+synthesis+and+stabilization.">Naked metal nanoparticles from metal carbonyls in ionic liquids: Easy synthesis and stabilization.</a> Coordination Chemistry Reviews. 255 (17-18), 2039-2057 (2011).</li><li>Behrens, S., Essig, S. <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+procedure+for+magnetic+fluids+using+room+temperature+ionic+liquids.">A facile procedure for magnetic fluids using room temperature ionic liquids.</a> Journal of Materials Chemistry. 22 (9), 3811-3816 (2012).</li><li>Essig, S., Behrens, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ionic+liquids+as+size-+and+shape-regulating+solvents+for+the+synthesis+of+cobalt+nanoparticles.">Ionic liquids as size- and shape-regulating solvents for the synthesis of cobalt nanoparticles.</a> Chemie Ingenieur Technik. 87 (12), 1741-1747 (2015).</li><li>Liu, X., Wang, D., Li, Y. <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+catalytic+properties+of+bimetallic+nanomaterials+with+various+architectures.">Synthesis and catalytic properties of bimetallic nanomaterials with various architectures.</a> Nano Today. 7, 448-466 (2012).</li><li>Armbr&#252;ster, M. K., 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=Al13Fe4+as+a+low-cost+alternative+for+palladium+in+heterogeneous+hydrogenation.">Al13Fe4 as a low-cost alternative for palladium in heterogeneous hydrogenation.</a> Nature Materials. 11, 690-692 (2012).</li><li>Luo, Y., Alarc&#243;n Villaseca, S., Friedrich, M., Teschner, D., Knop-Gericke, A., Armbr&#252;ster, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Addressing+electronic+effects+in+the+semi-hydrogenation+of+ethyne+by+InPd2+and+intermetallic+Ga-Pd+compounds.">Addressing electronic effects in the semi-hydrogenation of ethyne by InPd2 and intermetallic Ga-Pd compounds.</a> Journal of Catalysis. 338, 265-272 (2016).</li><li>Egeberg, A., 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=Bimetallic+nickel-iridium+and+nickel-osmium+alloy+nanoparticles+and+their+catalytic+performance+in+hydrogenation+Reactions.">Bimetallic nickel-iridium and nickel-osmium alloy nanoparticles and their catalytic performance in hydrogenation Reactions.</a> ChemCatChem. 9, 3534-3543 (2017).</li><li>Rai, R., 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=Access+to+highly+active+Ni-Pd+bimetallic+nanoparticle+catalysts+for+C-C+coupling+reactions.">Access to highly active Ni-Pd bimetallic nanoparticle catalysts for C-C coupling reactions.</a> Catalysis Science &amp; Technoly. 6, 5567-5579 (2016).</li><li>Rai, R., Gupta, K., Behrens, S., Li, J., Xu, Q., Singh, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+active+bimetallic+nickel-palladium+alloy+nanoparticle+catalyzed+Suzuki-Miyaura+reactions.">Highly active bimetallic nickel-palladium alloy nanoparticle catalyzed Suzuki-Miyaura reactions.</a> ChemCatChem. 7, 1806-1812 (2015).</li><li>Singh, S. K., Yadav, M., Behrens, S., Roesky, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Au-based+bimetallic+nanoparticles+for+the+intramolecular+aminoalkene+hydroamination.">Au-based bimetallic nanoparticles for the intramolecular aminoalkene hydroamination.</a> Dalton Transactions. 42, 10404-10408 (2013).</li><li>Arquilli&#232;re, P., 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=Bimetallic+Ru-Cu+nanoparticles+synthesized+in+ionic+liquids:+Kinetically+controlled+size+and+structure.">Bimetallic Ru-Cu nanoparticles synthesized in ionic liquids: Kinetically controlled size and structure.</a> Topics in Catalysis. 56, 1-7 (2013).</li><li>Helgadottir, I., 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=Ru-core/Cu-shell+bimetallic+nanoparticles+with+controlled+size+formed+in+one-pot+synthesis.">Ru-core/Cu-shell bimetallic nanoparticles with controlled size formed in one-pot synthesis.</a> Nanoscale. 6, 14856-14862 (2014).</li><li>Dash, P., Miller, S. M., Scott, R. W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stabilizing+nanoparticle+catalysts+in+imidazolium-based+ionic+liquids:+A+comparative+study.">Stabilizing nanoparticle catalysts in imidazolium-based ionic liquids: A comparative study.</a> Journal of Molecular Catalysis A. 329, 86-95 (2010).</li><li>Schutte, K., 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=Colloidal+nickel/gallium+nanoalloys+obtained+from+organometallic+precursors+in+conventional+organic+solvents+and+in+ionic+liquids:+noble-metal-free+alkyne+semihydrogenation+catalysts.">Colloidal nickel/gallium nanoalloys obtained from organometallic precursors in conventional organic solvents and in ionic liquids: noble-metal-free alkyne semihydrogenation catalysts.</a> Nanoscale. 6, 5532-5544 (2014).</li><li>Schutte, K., Meyer, H., Gemel, C., Barthel, J., Fischer, R. A., Janiak, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+Cu,+Zn+and+Cu/Zn+brass+alloy+nanoparticles+from+metal+amidinate+precursors+in+ionic+liquids+or+propylene+carbonate+with+relevance+to+methanol+synthesis.">Synthesis of Cu, Zn and Cu/Zn brass alloy nanoparticles from metal amidinate precursors in ionic liquids or propylene carbonate with relevance to methanol synthesis.</a> Nanoscale. 6, 3116-3126 (2014).</li><li>Wang, X., 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=Pt/Sn+Intermetallic,+Core/Shell+and+Alloy+Nanoparticles:+Colloidal+Synthesis+and+Structural+Control.">Pt/Sn Intermetallic, Core/Shell and Alloy Nanoparticles: Colloidal Synthesis and Structural Control.</a> Chemistry of Materials. 25, 1400-1407 (2013).</li><li>Marcos Esteban, R., Janiak, C., Prechtl, M. <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+application+of+metal+nanoparticle+catalysts+in+ionic+liquid+media+using+metal+carbonyl+complexes+as+precursors.">Synthesis and application of metal nanoparticle catalysts in ionic liquid media using metal carbonyl complexes as precursors.</a> Nanocatalysis in Ionic Liquids. , (2016).</li><li>Redel, E., Kr&#228;mer, J., Thomann, R., Janiak, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+Co,+Rh+and+Ir+nanoparticles+from+metal+carbonyls+in+ionic+liquids+and+their+use+as+biphasic+liquid-liquid+hydrogenation+nanocatalysts+for+cyclohexene.">Synthesis of Co, Rh and Ir nanoparticles from metal carbonyls in ionic liquids and their use as biphasic liquid-liquid hydrogenation nanocatalysts for cyclohexene.</a> Journal of Organometallic Chemistry. 694, 1069-1075 (2009).</li><li>Venkatesan, R., Prechtl, M. H. G., Scholten, J. D., Pezzi, R. P., Machado, G., Dupont, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Palladium+nanoparticle+catalysts+in+ionic+liquids:+synthesis,+characterisation+and+selective+partial+hydrogenation+of+alkynes+to+Z-alkenes.">Palladium nanoparticle catalysts in ionic liquids: synthesis, characterisation and selective partial hydrogenation of alkynes to Z-alkenes.</a> Journal of Materials Chemistry. 21, 3030-3036 (2011).</li><li>Konnerth, H., Prechtl, M. H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+partial+hydrogenation+of+alkynes+to+(Z)-alkenes+with+ionic+liquid-doped+nickel+nanocatalysts+at+near+ambient+conditions.">Selective partial hydrogenation of alkynes to (Z)-alkenes with ionic liquid-doped nickel nanocatalysts at near ambient conditions.</a> Chemical Communications. 52, 9129-9132 (2016).</li><li>Gieshoff, T. N., Welther, A., Kessler, M. T., Prechtl, M. H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereoselective+iron-catalyzed+alkyne+hydrogenation+in+ionic+liquids.">Stereoselective iron-catalyzed alkyne hydrogenation in ionic liquids.</a> Chem. Comm. 50, 2261-2264 (2014).</li><li>Konnerth, H., Prechtl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+hydrogenation+of+N-heterocyclic+compounds+using+Ru+nanocatalysts+in+ionic+liquids.">Selective hydrogenation of N-heterocyclic compounds using Ru nanocatalysts in ionic liquids.</a> Green Chemistry. 19, 2762-2767 (2017).</li><li>Beier, M. J., Andanson, J. -. M., Mallat, T., Krumeich, F., Baiker, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ionic+liquid-supported+Pt+nanoparticles+as+catalysts+for+enantioselective+hydrogenation.">Ionic liquid-supported Pt nanoparticles as catalysts for enantioselective hydrogenation.</a> ACS Catalysis. 2, 337-340 (2012).</li><li>Dietrich, C., Schild, D., Wang, W., K&#252;bel, C., Behrens, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bimetallic+Pt/Sn-based+nanoparticles+in+ionic+liquids+as+nanocatalysts+for+the+selective+hydrogenation+of+cinnamaldehyde.">Bimetallic Pt/Sn-based nanoparticles in ionic liquids as nanocatalysts for the selective hydrogenation of cinnamaldehyde.</a> Journal of Inorganic and General Chemistry (ZAAC). 643, 120-129 (2017).</li><li>Zhou, W., Liu, L., Li, B., Wu, P., Song, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural,+elastic+and+electronic+properties+of+intermetallics+in+the+Pt-Sn+system:+A+density+functional+investigation.">Structural, elastic and electronic properties of intermetallics in the Pt-Sn system: A density functional investigation.</a> Computational Materials Science. 46, 921-931 (2009).</li><li>Gallezot, P., Richard, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+hydrogenation+of+&#945;,&#946;-unsaturated+aldehydes.">Selective hydrogenation of &#945;,&#946;-unsaturated aldehydes.</a> Catalysis Reviews Science and Engineering. 40, 81-126 (1998).</li><li>Samant, P., Pereira, M., Figueiredo, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesoporous+carbon+supported+Pt+and+Pt-Sn+catalysts+for+hydrogenation+of+cinnamaldehyde.">Mesoporous carbon supported Pt and Pt-Sn catalysts for hydrogenation of cinnamaldehyde.</a> Catal. Today. 102, 183-188 (2005).</li><li>Rong, 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=Structure+evolution+and+associated+catalytic+properties+of+Pt-Sn+bimetallic+nanoparticles.">Structure evolution and associated catalytic properties of Pt-Sn bimetallic nanoparticles.</a> Chemistry European Journal. 21, 12034-12041 (2015).</li></ol>

공개 하는 것이 없다.

금속 소금 전 신중 하 게 ultrasonication 뒤 밤에 반응 혼합물 교 반에 의해 [OMA] [NTf2]에서 해산 하 고. 이 균질 구성과 크기의 Pt/Sn 나노 입자를 달성 하는 중요 한 단계입니다. [OMA] [3H 내기] (tetrahydrofurane에서 솔루션)으로 다음 빠르게 주입 주사기와 적극적으로 점성 해결책을 교 반 하다 니. 급속 한 주입 및 두 부품의 혼합 단 분산 및 균질 나노 필수 이며 절차의 규모를 제한할 수 있습니다. 색깔은 노란에서 검정 솔루션 변화에 의해 성공적인 나노 입자 형성을 모니터링할 수 있습니다. 이 단계 동안 측면 제품으로 H2 를 생성 하 고 따라서, 감소 단계 반응 배의 가압을 피하기 위해 아르곤 스트림에 수행할 수 있다. 접촉 공기 습기 나노 입자 합성의 모든 단계 동안 막을 수 있다. Pt/Sn 나노 입자는 원제, IL 양이온 및 음이온 IL 두 nucleation 제어 및 성장 처리25주사 후 IL에서 형성 된다. 그 결과, 매우 작은 나노 입자는 매우 안정적이 고, 콜 로이드 솔 [OMA] [NTf2] 형태는 가져옵니다. 합성 이렇게 강하게 ligands를 조정 추가의 사용을 필요로 하지 않는 하 고 더 다양 한 모노-및 바이메탈 작곡의 작은 나노 입자를 달성 하기 위해 사용할 수 있습니다.
Il에서는 나노 입자는 움직일 수 sols 준 균질 촉매 응용 프로그램의 관점에서 매우 흥미로운 있습니다. 그러나, (예를 들면, 입자 특성에 대 한) 나노 입자의 il에서 높은 콜 로이드 안정성 때문에 확실히 도전적 일 것으로 판명. 입자 스티커 분말으로 강 수 tetrahydrofurane와 연속 원심 분리 하 여 격리 됩니다. 이 나노 특성, 예를 들어, 가장 또는 XRD 분석에 관하여 유용한 단계입니다. 또는,은 나노 입자 또한 기능성 고 IL 기반 나노 솔에 n-헥 산 이기에 조정 리간드 (즉, N-oleylsarcosine)을 추가한 후 기존의 용 매 추출. 샘플은 더는 기존의 나노 솔 처럼 취급 됩니다. 일반적으로, 특정 표면 속성은 일반적으로 나노 입자의 한 특정 생물 의학 또는 기술 응용 프로그램에 대해 필요 합니다. 표면에 입자의 약한 조정, 인해 ILs 교체할 수 있습니다 다른 ligands에 의해 쉽게. 그 결과, 현재 합성 절차를 사용 하 여 응용 프로그램의 특정 요구 사항에 따라 표면 특성 하 가능 하다. 작은, superparamagnetic 코발트 나노 입자, 예를 기반으로 하는 자기 유체., 다양 한 지방 족 또는 방향족 캐리어 미디어 (즉, 등유, AP201, 또는 에드워즈 L9) 준비가 다음 비슷한 절차3,4 . 나노 추출 후 IL 재활용 고 나노 입자 합성에 재사용 될 수 있습니다.
입자의 TEM 분석은 가장에는 나노 입자의 박막을 입금 하 여 수행 됩니다. 여기, 전자 빔에 일의 분해 및 TEM 샘플의 연속 오염 진짜 도전 작은 나노 입자의 이미지를 나타낼 수 있습니다. 또는 침전 된 나노 입자는 TEM grid에 예치 하 고 TEM 분석에 의해 조사. 이 경우에, 입자는 일반적으로 높게 집계 된 구조를 형성합니다. 그림 1a -d il 보여주는 2-3 nm 직경의 매우 작은 하 고 정기적으로 나노 입자는 나노 입자의 TEM 이미지를 표시 합니다. 모든 샘플에 대 한 가장 EDX 분석 주석 및 백 금 입자 (그림 1e)의 존재를 확인합니다.
합금 성격과 나노 입자의 무작위 합금 형 구조를 보여, 나노 분말 x 선 회절 패턴 수집 됩니다. XRD 패턴 얼굴 중심 입방 (fcc)와 (그림 1 층) 입자의 무작위 합금 형 구조를 확인 합니다. 무작위 합금 구조 어디 두 요소는 임의로 (또는 거의 무작위로) 분산 된은 나노 입자에 바이메탈 나노 입자에서 가장 일반적인 형태 중 하나입니다. Pt-Sn 시스템에 대 한 또한 일부 금속 간 화합물의 형성 알려져 있다 (즉, PtSn, PtSn4, PtSn2, Pt2Sn3, 및 태평양 표준시3Sn)17,26. 주문 금속 간 무질서 무작위 합금 구조는 존재와 초격자 구조에서 파생 된 추가 회절 패턴의 부재에 의해 구별 될 수 있습니다. 백 금 단계는 40 °, 45 °, 68 ° 및 82 ° (2)에 해당 하는 (111)에서 반사 하는 fcc (200), (220), 그리고 (311) 비행기. 모든 Pt/Sn 기반 나노 입자에 대 한 XRD 패턴 플래티넘 fcc 단계의 4 개의 특성 반사를 보여 줍니다. 그러나 순수한 백 금 참조의 반사의 위치를 비교 하 여, Pt/Sn 기반 나노 입자의 반사는 이동 작은 브래그 각도. 이 작은 브래그 각도이 변화 플래티넘 fcc 격자에 주석 원자의 삽입에 의해 격자 매개 변수의 증가 나타냅니다. XRD 패턴에서 금속 간 단계 (즉, Pt3Sn)에서 원자 순서의 특성을 반영 하지 관찰 된다. 이 백 금 및 깡통의 무작위 분포와 합금된 나노 코어의 형성을 제안합니다. PdCl2 Sn(ac)2 전조 비율 3: 1에서 1: 1로 또한 이끌어 낸다에 작은 SnO2 나노 입자의 감소 랜덤 합금 타입 Pt/Sn 나노 입자에 접촉을 닫습니다. SnO2 Sn(ac)2 전조의 분해에 의해 형성 된다. Sn(ac)2 [OMA] [내기3H] 함께 반응 하는 경우 플래티넘 전조, SnO 및 SnO의 부재에 동일한 반응 조건 하에서2 주요 반응 제품으로 얻을 수 있습니다. Sn(ac)2 주석 (II) 염화 물 (SnCl2)로 대체 하 고 [OMA] [내기3H]와 반응 (PtCl2) 플래티넘 전조의 독점적으로 비정 질 입자 형성 되 고 아무 SnO2 감지. 나노 코어에 주석 콘텐츠 추가 경우 격자 상수는 트 리 트 벨트 분석 결정 을 통해 분석할 수 있습니다. Vegard의 법률, 격자 매개 변수 Pt3Sn 단계 (4.004 Å) 및 순수한 Pt 나노 입자 (3.914 Å)의 격자 매개 변수 사이의 선형으로 증가. 이 접근 방식에 따라 결정 나노 코어에 주석 11%로 계산 됩니다 (즉, PtCl2 / Sn(ac)2 전조의 비율은 3:1) 및 18% 증가 (즉, PtCl2 / Sn(ac)2 선구자의 비율은 1:1). 전반적인 주석 콘텐츠 21%와 55%, 각각,에 의해 결정 됩니다 ICP AES 분석 및 따라서, 나노 코어에 틴의 금액을 초과. 더 높은 전반적인 주석 콘텐츠 SnO2 (즉, 약 26%)의 추가 형성 하 고 나노 입자 표면에 주석 원자의 일부 분리를 할당할 수 있습니다. X 선 광전자 스펙트럼 더 Pt0/Sn0 (즉, Sn(ac)2 전조 비율 3: 1의 PtCl2 )와 함께 20% SnO2 Pt0/Sn0 의 존재를 확인 (즉, Sn(ac)2 전조 비율 1: 1의 PtCl2 ) Pt/Sn 기반 나노 입자에는 XRD 분석25의 결과와 일치 하는. 확대 하는 피크 Scherrer 확대 유한 크리스탈 크기 때문에서 발생 합니다. 나노 입자의 크기는 2.4 Pt/Sn 기반 나노 입자에 대 한 Scherrer 방정식을 사용 하 여 계산 됩니다 (즉, Pt:Sn 1:1), 2.5 nm nm (즉, Pt:Sn 3:1), 2.7 Pt 나노 참조용 nm, 각각,이 TEM 분석 결과와 일치.
Α의 변화, β-불포화 알 데히드를 통해 선택적 수소 첨가 불포화 알콜 촉매 화학 및 다양 한 정밀 화학25,27의 생산에서 중요 한 단계에 기본적 이다. 비록 열역학 호의 포화 알 데히드의 형성, 불포화 알콜의 형성으로 선택도 증가 될 수 있다 크게 바이메탈 Pt 기반 촉매에 맞추어 그들의 크기, 구성 및 그들의 지원에 의해 소재입니다. 컨셉 금속 설립 (예., Sn) 불포화 알 데히드27의 C = C 유대의 결합 에너지를 절감 하는 Pt d 밴드의 전자 수정 플래티넘 리드에. 전자 불충분 한 Sn 원자 생성 그룹28루이스 산 흡착 사이트 추가 역할 수 있습니다. 또한, SnO2-x 패치 Pt 가까운 접촉에 빈 산소 사이트 또한29사이트 인근 백 금 공급 통해 원자 수소에 의해 카보닐기 흡착 및 그 이후의 수소를 홍보 하 시연 됩니다. 전반적으로, 이러한 예제 보여 줍니다 바이메탈 Pt 기반 촉매의 촉매 성능 요인의 복잡 한 집합에 의해 규율 됩니다. 이 프로토콜을 사용 하 여 cinnamic 알데하이드의 첨가 모델 반응으로 뿐만 아니라 IL 안정화 한 나노 입자의 전반적인 촉매 성능 조사 하지만 활동 및 태평양 표준시의 선택도에 주석 합금의 효과 명료 하 게 추가 나노 입자입니다. 그림 2 는 칼의 수소 첨가에 가능한 경로 주요 반응 제품을 표시합니다. 처음에, 태평양 표준시 기준 나노 입자의 촉매 속성 칼의 수소 첨가에 테스트 합니다. 이 경우에, 포화 알 데히드 (즉, HCAL)는 후 3 h 반응, 그리고 칼 변환 X칼 의 5% (3 h)와 9% (22 h), 그에 따라 반응 하는 유일한 제품으로 얻어진 다. 두 금속 나노 입자에 Sn으로 Pt를 합금, 후 제품 선택도 명확 하 게 불포화 알코올 (즉, CAOL) 쪽으로 이동 됩니다 (그림 3). SCAOL 선택도 100% (즉, 1:1 어 금 니 PtCl2/Sn(ac)2 비율에 의해 합성 입자에 대 한), 80% (즉, 어 금 니 PtCl2 합성 입자에 대 한 / Sn(ac)2 3: 1의 비율), 그리고 83% (즉, 어 금 니 PtCl2 합성 입자에 대 한 / SnCl2 의 비율은 1:1) 후 3 h 반응의 따라서, 더욱 실제 나노 입자 구성에 의해 영향을. 8 h-1 어 금 니 PtCl2 합성 입자에 대 한 28 h-1 에서 감소는 TOF / Sn(ac)2 비율 3: 1과 1:1, 각각, 그리고 7 h-1 SnCl2 를 대신 사용 하 여 얻은 나노 입자에 대 한 어 금 니 PtCl2/SnCl2 의 비율은 1:1, Sn(ac)2 의 따라. 칼 변환 X칼 은 25% (3 h) 및 84% (22 h) Pt/Sn 기반 나노 입자에 대 한 (즉,., 어 금 니 PtCl2 / Sn(ac)2 비율 3:1) CAOL에 높은 수익률에 이르게 (YCAOL 20% (3 h)) 나노 입자 들이 연구에서 조사. 시스템의 전반적인 촉매 성능을 평가 하기 위해 두 측면, 즉, 촉매의 선택도 및 활동, 계정 및 따라서, Pt/Sn 나노 입자는 초기 어 금 니 PtCl2/Sn(ac)2와 준비로 필요가 3: 1의 비율 명확 하 게 다른 모든 Pt 및 Pt/Sn 기반 입자 cinnamic 알코올 수율 면에서 우리의 연구에서 조사 실적이. 따라서, 우수한 촉매 성능이 경우에 Sn도 핑 Pt 나노 입자 분산 활동 및 선택 cinnamic 알코올에의 시스템에서의 결과 것 처럼 보인다. 그것은 빈 같은 반응 조건을 사용 하 여 실험 하지만 나노 없이 촉매 반응의 22 h 후 cinnamic 알데하이드의 변환을 표시 되지 않았다 지적 한다.
우리가 그들의 유익한 physico-화학 특성을 악용 하 여 임의의 합금 형 구조의 작은, Pt/Sn 기반 나노의 준비를 제어 하기 위한 합성 절차 설명 했다. 유사한 공동 강수량 접근 이미 기존의 용 매, 두 금속 나노 입자의 넓은 범위에 적용 된 그리고 우리가 기대 하는 임의의 합금 및 금속 간 나노가 접근이 방식에 의해 얻을 수 있는 유형의 것 이다 확장을 계속 합니다. 나노 입자 공개 흥미로운 cinnamic 알데하이드는 α에 상당히 높은 선택도의 촉매 수소 첨가 촉매 속성, β-불포화 cinnamic 알코올 Pt/Sn 기반 나노 입자에 대 한 이루어집니다.

ILs 비대칭 대체 패턴으로 큰 유기 양이온의 녹은 소금을 실내 온도 나타냅니다. 그들은 그들의 비정상적인 physico-화학 특성에 대 한 잘 알려져 있습니다. IL 속성 IL 양이온과 음이온의 보기, 다른 조합에 의해 조정 될 수 있습니다 그리고 지금, 그들의 과다 상용. 최근, 과학자 시작 그들의 모듈형 및 우수한 용 매 특성으로 인해 나노 입자의 합성에 대 한 반응 매체로 ILs를 사용 하 여 낮은 증기 압력, 높은 극성 및 넓은 전기 화학적 인 안정성 창1,2 , 3 , 4.
그들은 그들의 monometallic에 여러 기능 및 저명한 촉매 활동, 선택도 서 열 및 화학 안정성을 표시 하기 때문에 지난 10 년 동안 두 금속 나노 입자 상당한 관심을 받고 있다 대응5,6,7,8,,910. 시너지 효과 인해 수정 된 전자 또는 형상 표면 구조, 높은 촉매 활동 및 selectivities 얻을 수 있습니다 화학 변환에 대 한 성분 중 하나는 적은 경우에 또는 심지어 비활성11. 나노 입자의 제어 합성은 최근 몇 년 동안 급속 하 게 개발 했습니다, 하지만 여전히 nucleation 및 성장 단계 바이메탈 나노의 합성에 대 한 보다 정확한 제어에 대 한 필요가 하다. 때문에 다른 금속 바이메탈 나노에 관련 된, 원자 분포 뿐만 아니라 영향을 최종 나노 구조 뿐만 아니라 촉매 속성. 촉매 성능 구성과 산출할은 정확 하 게 동일한 경우에 원자 순서 (즉, 무작위 합금 대 금속 화합물)의 성격에 매우 민감한입니다. 그것은 놀라운 일이, 지금까지, 그들의 매력적인 속성은 덜 바이메탈 nanocatalysts12,13,,1415, 의 제어 합성에 대 한 탐험 16.
이 프로토콜에 바이메탈, 임의의 합금 형 나노 입자의 합성에 대 한 그들의 특이 한 속성을 이용 하는 방법을 살펴보겠습니다. 여기, 온건한 반응 온도에서 보조 ligands의 추가 없이 균일 한 크기와 매우 작은 나노 입자를 합성 수 있습니다. Nucleation 및 성장 프로세스 직접 IL 내재, 약한 양이온/음이온 상호 작용에 의해 제어 됩니다. 그러나 Pt/Sn 기반 나노 입자에 대 한 여러 가지 방법으로 알려져 있습니다, 그리고, 이러한 합성 프로토콜 일반적으로 포함 지원 및 안정화 에이전트 (즉, 오히려 강하게 조정 계면 활성 제 또는 ligands)17. Ligands/계면 나노 입자 표면에 흡착 수 있습니다 수정 또는 심지어 억제 촉매 성능 그리고 자주 있어야 연속 촉매 응용 프로그램 (예를 들어,를 통해 열 처리)를 제거. 이 프로토콜 같은 강하게 조정 ligands의 추가 없이 특별 한 높은 콜 로이드 안정성의 IL 기반 나노 sols를 생성합니다. 나노 ILs에 안정 준 균질 촉매 촉매 반응18,19,20,,2122 의 넓은 범위에서 흥미로운 속성을 계시 했다 ,2324. 이 프로토콜을 한 α의 선택적 수소 첨가에서 β-불포화 알 데히드 (즉, cinnamic 알데하이드) 프로브 IL 안정화 한 나노 입자의 촉매 성능 및 주석 합금에 영향에 대 한 모델 반응으로 설명에 촉매 활동 및 선택25.
이 프로토콜에는 실험 합성 절차의 세부 사항을 명료 하 고 ILs에 나노 입자의 합성와 관련 된 많은 일반적인 함정을 피하기 위해 필드에 새로운 실무자 수 있도록 위한 것입니다. 재료 특성의 세부 사항은 이전 게시25에 포함 됩니다.

<table><tbody><tr><td>Platinum(II) acetate (PtCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;)</td><td>Acros</td><td>ACRO369670010</td><td>99%, anhydrous, toxic</td></tr><tr><td>Tin(II) acetate (Sn(ac)&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;)</td><td>Strem</td><td>50-1975</td><td>99%</td></tr><tr><td>Tin(II) chloride (SnCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>452335</td><td>98%; harmful</td></tr><tr><td>Methyltrioctylammonium&lt;br/&gt; bis(trifluoromethylsulfonyl) imide ([OMA][NTf&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;])</td><td>IoLitec</td><td>IL-0017-HP</td><td>99 %; n.a.; H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O &amp;lt; 100 ppm; halides &amp;lt; 100 ppm</td></tr><tr><td>Tetrahydrofurane</td><td>Sigma Aldrich</td><td>186562</td><td>99.9 %; anhydrous; carcinogenic</td></tr><tr><td>Acetonitrile</td><td>Sigma Aldrich</td><td>271004</td><td>99.8%; anhydrous; harmful</td></tr><tr><td>n-Hexane</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>95%, flammable, carcinogenic, toxic</td></tr><tr><td>(Trans)-cinnamaldehyde</td><td>Sigma Aldrich</td><td>14371-10-9</td><td>99%; irritant</td></tr><tr><td>Methyltrioctylammonium bromide</td><td>Sigma Aldrich</td><td>365718</td><td>97%; irritant</td></tr><tr><td>Potassium hydride (KH)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>215813</td><td>30 wt.-% dispersion in mineral oil; corrosive</td></tr><tr><td>Triethylborane (B(Et)&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;)</td><td>Witco</td><td>257192</td><td>95%; toxic, pyrophoric</td></tr><tr><td>N-oleylsarcosine (Korantin-SH)</td><td>BASF</td><td></td><td></td></tr><tr><td>H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Air Liquide</td><td></td><td>99.9 %, flammable</td></tr></tbody></table>

synthesis of bimetallic pt/sn-based nanoparticles in ionic liquids

태평양 표준시와 Sn의 구성 된 두 금속 나노 입자의 합성 하는 방법을 설명 합니다. 합성 전략 nucleation 및 성장 프로세스를 제어 하 이온 액체 (ILs)의 특정 physico-화학 특성을 악용 하는 데 사용 됩니다. 나노 입자 즉 균질 촉매로 특히 흥미로운 그들의 사용의 보기는 IL에 매우 높은 콜 로이드 안정성의 콜 로이드 sols를 형성 합니다. 기존의 용 매에 모두 나노 추출 및 나노 강수량 절차 되 게 됩니다. 사용 하 여 유도 결합 플라즈마 원자 방출 분 광 법 (ICP-AES), x 선 회절 분석 (XRD) 및 전송 전자 현미경 (TEM) 에너지 분산 크기, 구조 및 합성된 나노의 구성 확인 X 선 분광학 (EDX) 이것에 의해, 우리는 나노 랜덤 형 합금은 쇼와 작은 (2-3 nm) 크기의. 촉매 활동과 α, 수소 선택도 β-불포화 알 데히드 반 연속 배치 형 반응 기에서 테스트 됩니다. 이러한 맥락에서 바이메탈 Pt/Sn 기반 나노 불포화 알코올에 대 한 높은 선택도 공개 했다.

XRD 패턴 및 전송 전자 현미경 (TEM) 이미지 (그림 1) 합금된 나노 입자에 대 한 수집 있으며 크기, 위상 및는 nanostructures의 형태를 식별 하는 데 사용. 에너지 흩어진 엑스레이 분광학 (EDX) 및 ICP AES는 나노 입자의 원소 구성을 결정 하는 데 사용 됩니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58058/58058fig1.jpg"> 그림 1입니다. 대표 편 이미지 랜덤 합금 타입 Pt/Sn 나노 입자의 입자 크기 분포. 나노 입자 및 사용 하 여 platinum(II) tin(II) 및 염화 아세테이트 선구자 (a)에서 3:1 및 (b, c)의 어 금 니 Pt:Sn 전조 비율은 1:1 어 금 니 Pt:Sn 전조 비율에서 (d) platinum(II) 염화 물 및 tin(II) 염화 유도체 어 금 니 Pt에 준비 했다 : Sn 1: 1의 비율입니다. (바이메탈 Pt/Sn 기반 입자 Sn와 태평양의 존재를 확인 e) 대표 에너지 분산 x-선 스펙트럼 (Cu 신호 지원 Cu 그리드에서 발생). (f) XRD 패턴 Pt 나노 참조에 비해 Pt/Sn 기반 나노 입자의. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/58058/58058fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58058/58058fig2.jpg"> 그림 2입니다. 반응 경로 주요 반응 제품의 도식 표현 (즉, cinnamic 알코올 (CAOL), hydrocinnamic 알데하이드 (HCAL), 및 hydrocinnamic 알코올 (HCAOL)) cinnamic 알데하이드 (CAL)의 첨가에. 선택적 수소 첨가 불포화 알코올 생성 본드의 다양 한 정밀 화학 제품의 합성에 중요 한 단계입니다. Pt/Sn 기반 나노 입자에 Sn 합금 태평양 표준시에 의해 카보닐기 채권 수 수 선택적으로 소화 불포화 알코올 (즉, CAOL)를 주요 반응 제품으로. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/58058/58058fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58058/58058fig3.jpg"> 그림 3입니다. 변환 및 cinnamaldehyde (칼) (a) (b)와 1:1 3:1 (Pt:Sn 전조 비율에서 platinum(II) 염화 물 및 tin(II) 아세테이트에서 준비가 랜덤 합금 타입 Pt/Sn 나노 입자의 촉매 수소 첨가에 선택의 시간 과정 반응 조건: 80 ° C, H2바 10). 향상 된 칼 변환 결과 높은 수율에 CAOL CAOL 선택도 Pt:Sn 선구자 비율 3:1 (b) 나노 입자에 대 한 낮은 이지만. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/58058/58058fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Bimetallic Pt/Sn-based Nanoparticles in Ionic Liquids at JoVE.com

Synthesis of Bimetallic Pt/Sn-based Nanoparticles in Ionic Liquids

이오니아 액체에서 두 금속 나노 입자의 합성 및 선택적 수소 첨가 불포화 알 데히드의에서 그들의 촉매 테스트의 절차에 대 한 프로토콜을 설명 합니다.

이온 액체의 바이메탈 Pt/Sn 기반 나노 입자의 합성

We demonstrate a method for the synthesis of bimetallic nanoparticles consisting of Pt and Sn. A synthesis strategy is used in which the particular ...

synthesis-of-bimetallic-ptsn-based-nanoparticles-in-ionic-liquids

Universidad San Sebastian

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Chemistry

Molecules, Compounds, and Chemical Equations

SCIENTISTS IN ACTION

9.0K 조회수.  Karlsruhe Institute of Technology (KIT). 이오니아 액체에서 두 금속 나노 입자의 합성 및 선택적 수소 첨가 불포화 알 데히드의에서 그들의 촉매 테스트의 절차에 대 한 프로토콜을 설명 합니다.

비디오: Synthesis of Bimetallic Pt/Sn-based Nanoparticles in Ionic Liquids

Revealing Dynamic Processes of Materials in Liquids Using Liquid Cell Transmission Electron Microscopy

The recent development for in situ transmission electron microscopy, which allows imaging through liquids with high spatial resolution, has attracted significant interests across the research fields of materials science, physics, chemistry and biology. The key enabling technology is a liquid cell. We fabricate liquid cells with thin viewing windows through a sequential microfabrication process, including silicon nitride membrane deposition, photolithographic patterning, wafer etching, cell bonding, etc. A liquid cell with the dimensions of a regular TEM grid can fit in any standard TEM sample holder. About 100 nanoliters reaction solution is loaded into the reservoirs and about 30 picoliters liquid is drawn into the viewing windows by capillary force. Subsequently, the cell is sealed and loaded into a microscope for in situ imaging. Inside the TEM, the electron beam goes through the thin liquid layer sandwiched between two silicon nitride membranes. Dynamic processes of nanoparticles in liquids, such as nucleation and growth of nanocrystals, diffusion and assembly of nanoparticles, etc., have been imaged in real time with sub-nanometer resolution. We have also applied this method to other research areas, e.g., imaging proteins in water. Liquid cell TEM is poised to play a major role in revealing dynamic processes of materials in their working environments. It may also bring high impact in the study of biological processes in their native environment.

We have developed a self-contained liquid cell, which allows imaging through liquids using a transmission electron microscope. Dynamic processes of nanoparticles in liquids can be revealed in real time with sub-nanometer resolution.

액체 셀 전송 전자 현미경을 사용하여 액체의 재료의 동적 프로세스를 공개

The recent development for in situ transmission electron microscopy, which allows imaging through liquids with high spatial resolution, has attracted ...

연구

공학

Reverse Microemulsion-mediated Synthesis of Monometallic and Bimetallic Early Transition Metal Carbide and Nitride Nanoparticles

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The silica-encapsulated metal oxide nanoparticles are then carburized in a methane/hydrogen atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal carbide nanoparticles. During the carburization process, the silica shells prevent the sintering of adjacent carbide nanoparticles while also preventing the deposition of excess surface carbon. Alternatively, the silica-encapsulated metal oxide nanoparticles can be nitridized in an ammonia atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal nitride nanoparticles. By adjusting the reverse microemulsion parameters, the thickness of the silica shells, and the carburization/nitridation conditions, the transition metal carbide or nitride nanoparticles can be tuned to various sizes, compositions, and crystal phases. After carburization or nitridation, the silica shells are then removed using either a room-temperature aqueous ammonium bifluoride solution or a 0.1 to 0.5 M NaOH solution at 40-60 &#176;C. While the silica shells are dissolving, a high surface area support, such as carbon black, can be added to these solutions to obtain supported early transition metal carbide or nitride nanoparticles. If no high surface area support is added, then the nanoparticles can be stored as a nanodispersion or centrifuged to obtain a nanopowder.

A &#8220;removable ceramic coating method&#8221; is presented in visual format for the synthesis of non-sintered and metal-terminated monometallic and bimetallic early transition metal carbide and nitride nanoparticles with tunable sizes and crystal structures.

단본위제 및 바이메탈 조기 전이 금속 탄화물 및 질화물 나노 입자의 역 마이크로 에멀젼 매개 합성

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The ...

화학

Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large extinction coefficients which can be tuned across the visible spectrum. Research into the plasmonic enhancement of optical transitions has become popular, due to the possibility of altering and in some cases improving photo-absorption or emission properties of nearby chromophores such as molecular dyes or quantum dots. The electric field of the plasmon can couple with the excitation dipole of a chromophore, perturbing the electronic states involved in the transition and leading to increased absorption and emission rates. These enhancements can also be negated at close distances by energy transfer mechanism, making the spatial arrangement of the two species critical. Ultimately, enhancement of light harvesting efficiency in plasmonic solar cells could lead to thinner and, therefore, lower cost devices. The development of hybrid core/shell particles could offer a solution to this issue. The addition of a dielectric spacer between a gold nanoparticles and a chromophore is the proposed method to control the exciton plasmon coupling strength and thereby balance losses with the plasmonic gains. A detailed procedure for the coating of gold nanoparticles with CdS and ZnS semiconductor shells is presented. The nanoparticles show high uniformity with size control in both the core gold particles and shell species allowing for a more accurate investigation into the plasmonic enhancement of external chromophores.

The synthesis of uniform gold nanoparticles coated with semiconductor shells of CdS or ZnS is performed. The semiconductor coating is conducted by first depositing a silver sulfide shell and exchanging the silver cations for zinc or cadmium cations.

합성, 특성 및 하이브리드 금 / CD 및 금 /은 ZnS 코어 / 쉘 나노 입자의 작용 화

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large ...

Generation of Zerovalent Metal Core Nanoparticles Using n-(2-aminoethyl)-3-aminosilanetriol

In this work, a facile one-pot reaction for the formation of metal nanoparticles in a water solution through the use of n-(2-aminoethyl)-3-aminosilanetriol is presented. This compound can be used to effectively reduce and complex metal salts into metal core nanoparticles coated with the compound. By controlling the concentrations of salt and silane one is able to control reaction rates, particle size, and nanoparticle coating. The effects of these changes were characterized through transmission electron microscopy (TEM), UV-Vis spectrometry (UV-Vis), Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (NMR) and Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR). A unique aspect to this reaction is that usually silanes hydrolyze and cross-link in water; however, in this system the silane is water-soluble and stable. It is known that silicon and amino moieties can form complexes with metal salts. The silicon is known to extend its coordination sphere to form penta- or hexa-coordinated species. Furthermore, the silanol group can undergo hydrolysis to form a Si-O-Si silica network, thereby transforming the metal nanoparticles into a functionalized nanocomposites.

Generation of Zerovalent Metal Core Nanoparticles Using n-2-aminoethyl-3-aminosilanetriol

A novel method for metal core nanoparticle synthesis using a water stable silanol is described.

영가 코어 금속 나노 입자의 생성은 사용 N- (2- 아미노 에틸) -3- aminosilanetriol

In this work, a facile one-pot reaction for the formation of metal nanoparticles in a water solution through the use of ...

The Synthesis of [Sn10(Si(SiMe3)3)4]2- Using a Metastable Sn(I) Halide Solution Synthesized via a Co-condensation Technique

The number of well-characterized metalloid tin clusters, synthesized by applying the disproportionation of a metastable Sn(I) halide in the presence of a sterically demanding ligand, has increased in recent years. The metastable Sn(I) halide is synthesized at&#160;&#34;outer space conditions&#34; via the preparative co-condensation technique. Thereby, the subhalide is synthesized in an oven at high temperatures, around 1,300 &#176;C, and at reduced pressure by the reaction of elemental tin with hydrogen halide gas (e.g., HCl). The subhalide (e.g., SnCl) is trapped within a matrix of an inert solvent, like toluene at -196 &#176;C. Heating the solid matrix to -78 &#176;C gives a metastable solution of the subhalide. The metastable subhalide solution is highly reactive but can be stored at -78 &#176;C for several weeks. On heating the solution to room temperature, a disproportionation reaction occurs, leading to elemental tin and the corresponding dihalide. By applying bulky ligands like Si(SiMe3)3, the intermediate metalloid cluster compounds can be trapped before complete disproportionation to elemental tin. Hence, the reaction of a metastable Sn(I)Cl solution with Li-Si(SiMe3)3 gives [Sn10(Si(SiMe3)3)4]2- 1 as black crystals in high yield. 1 is formed via a complex reaction sequence including salt metathesis, disproportionation, and degradation of larger clusters. Further, 1 can be analyzed by various methods like NMR or single crystal X-ray structure analysis.

The Synthesis of [Sn10SiSiMe334]2- Using a Metastable SnI Halide Solution Synthesized via a Co-condensation Technique

The disproportionation reaction of a metastable Sn(I) chloride solution, obtained via the preparative co-condensation technique, is used for the synthesis of a metalloid tin cluster compound.

합성 [주석<sub&gt; (10)</sub&gt; (시 (SIME<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 4</sub&gt;]<sup&gt; 2</sup<sup&gt; -</sup&gt; 준 안정 주석 (I)을 공 축합 기법을 통해 할라이드의 합성 용액을 사용하여

The number of well-characterized metalloid tin clusters, synthesized by applying the disproportionation of a metastable Sn(I) halide in the presence of a ...

Combining Solid-state and Solution-based Techniques: Synthesis and Reactivity of Chalcogenidoplumbates(II or IV)

The phases of &#34;PbCh2&#34; (Ch = Se, Te) are obtained from solid-state syntheses (i.e., by the fusion of the elements under inert conditions in silica glass ampules). Reduction of such phases by elemental alkaline metals in amines affords crystalline chalcogenidoplumbate(II) salts comprised of [PbTe3]2- or [Pb2Ch3]2- anions, depending upon which sequestering agent for the cations is present: crown ethers, like 18-crown-6, or cryptands, like [2.2.2]crypt. Reactions of solutions of such anions with transition-metal compounds yield (poly-)chalcogenide anions or transition-metal chalcogenide clusters, including one with a &#181;-PbSe ligand (i.e., the heaviest-known CO homolog).
In contrast, the solid-state synthesis of a phase of the nominal composition &#34;K2PbSe2&#34; by successive reactions of the elements and by the subsequent solvothermal treatment in amines yields the first non-oxide/halide inorganic lead(IV) compound: a salt of the ortho-selenidoplumbate(IV) anion [PbSe4]4-. This was unexpected due to the redox potentials of Pb(IV) and Se(-II). Such methods can further be applied to other elemental combinations, leading to the formation of solutions with binary [HgTe2]2- or [BiSe3]3- anions, or to large-scale syntheses of K2Hg2Se3 or K3BiSe3 via the solid-state route.
All compounds are characterized by single-crystal X-ray diffraction and elemental analysis; solutions of plumbate salts can be investigated by 205Pb and 77Se or 127Te NMR techniques. Quantum chemical calculations using density functional theory methods enable energy comparisons. They further allow for insights into the electronic configuration and thus, the bonding situation. Molecular Rh-containing Chevrel-type compounds were found to exhibit delocalized mixed valence, whereas similar telluridopalladate anions are electron-precise; the cluster with the &#181;-PbSe ligand is energetically favored over a hypothetical CO analog, in line with the unsuccessful attempt at its synthesis. The stability of formal Pb(IV) within the [PbSe4]4- anion is mainly due to a suitable stabilization within the crystal lattice.

Combining Solid-state and Solution-based Techniques: Synthesis and Reactivity of ChalcogenidoplumbatesII or IV

The synthesis of chalcogenidoplumbates(II,IV) via the in situ reduction of nominal "PbCh2" (Ch = Chalcogen) and via a solid-state reaction and subsequent solvothermal reactions is presented. Additionally, reactivities of plumbate(II) solutions are portrayed, which yield the heaviest-known CO homolog known to date: the &#181;-PbSe ligand.

고체 및 솔루션 기반의 기술 결합 : 합성 및 Chalcogenidoplumbates의 반응성 (II 또는 IV)

The phases of &#34;PbCh2&#34; (Ch = Se, Te) are obtained from solid-state syntheses (i.e., by the fusion of the elements under inert conditions in silica ...

Synthesis and Testing of Supported Pt-Cu Solid Solution Nanoparticle Catalysts for Propane Dehydrogenation

A convenient method for the synthesis of bimetallic Pt-Cu catalysts and performance tests for propane dehydrogenation and characterization are demonstrated here. The catalyst forms a substitutional solid solution structure, with a small and uniform particle size around 2 nm. This is realized by careful control over the impregnation, calcination, and reduction steps during catalyst preparation and is identified by advanced in situ synchrotron techniques. The catalyst propane dehydrogenation performance continuously improves with increasing Cu:Pt atomic ratio.

A convenient method for the synthesis of 2 nm supported bimetallic nanoparticle Pt-Cu catalysts for propane dehydrogenation is reported here. In situ synchrotron X-ray techniques allow for the determination of the catalyst structure, which is typically unobtainable using laboratory instruments.

프로판 탈수 소화를위한 Pt-Cu 고용체 나노 입자 촉매 합성 및 시험

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

Liquid-cell Transmission Electron Microscopy for Tracking Self-assembly of Nanoparticles

Drying a nanoparticle dispersion is a versatile way to create self-assembled structures of nanoparticles, but the mechanism of this process is not fully understood. We have traced the trajectories of individual nanoparticles using liquid-cell transmission electron microscopy (TEM) to investigate the mechanism of the assembly process. Herein, we present the protocols used for liquid-cell TEM studies of the self-assembly mechanism. First, we introduce the detailed synthetic protocols used to produce uniformly sized platinum and lead selenide nanoparticles. Next, we present the microfabrication processes used to produce liquid cells with silicon nitride or silicon windows and then describe the loading and imaging procedures of the liquid-cell TEM technique. Several notes are included to provide helpful tips for the entire process, including how to manage the fragile cell windows. The individual motions of nanoparticles tracked by liquid-cell TEM revealed that changes in the solvent boundaries caused by evaporation affected the self-assembly process of nanoparticles. The solvent boundaries drove nanoparticles to primarily form amorphous aggregates, followed by flattening of the aggregates to produce a 2-dimensional (2D) self-assembled structure. These behaviors are also observed for different nanoparticle types and different liquid-cell compositions.

Here we introduce experimental protocols for the real-time observation of a self-assembly process using liquid-cell transmission electron microscopy.

나노 입자의 자기 조립 추적에 대 한 액체 셀 전송 전자 현미경 검사 법

Drying a nanoparticle dispersion is a versatile way to create self-assembled structures of nanoparticles, but the mechanism of this process is not fully ...

A Salt-Templated Synthesis Method for Porous Platinum-based Macrobeams and Macrotubes

The synthesis of high surface area porous noble metal nanomaterials generally relies on time consuming coalescence of pre-formed nanoparticles, followed by rinsing and supercritical drying steps, often resulting in mechanically fragile materials. Here, a method to synthesize nanostructured porous platinum-based macrotubes and macrobeams with a square cross section from insoluble salt needle templates is presented. The combination of oppositely charged platinum, palladium, and copper square planar ions results in the rapid formation of insoluble salt needles. Depending on the stoichiometric ratio of metal ions present in the salt-template and the choice of chemical reducing agent, either macrotubes or macrobeams form with a porous nanostructure comprised of either fused nanoparticles or nanofibrils. Elemental composition of the macrotubes and macrobeams, determined with x-ray diffractometry and x-ray photoelectron spectroscopy, is controlled by the stoichiometric ratio of metal ions present in the salt-template. Macrotubes and macrobeams may be pressed into free standing films, and the electrochemically active surface area is determined with electrochemical impedance spectroscopy and cyclic voltammetry. This synthesis method demonstrates a simple, relatively fast approach to achieve high-surface area platinum-based macrotubes and macrobeams with tunable nanostructure and elemental composition that may be pressed into free-standing films with no required binding materials.

A synthesis method to obtain porous platinum-based macrotubes and macrobeams with a square cross section through chemical reduction of insoluble salt-needle templates is presented.

다공성 플래티넘 기반 매크로빔 및 매크로튜브용 염식 합성 방법

The synthesis of high surface area porous noble metal nanomaterials generally relies on time consuming coalescence of pre-formed nanoparticles, followed ...

Multitopic Phosphine Linker에서 Low-Valent MOF의 합성

Experimental Approaches for the Synthesis of Low-Valent Metal-Organic Frameworks from Multitopic Phosphine Linkers

Metal-organic frameworks (MOFs) are the subject of intense research focus due to their potential applications in gas storage and separation, biomedicine, energy, and catalysis. Recently, low-valent MOFs (LVMOFs) have been explored for their potential use as heterogeneous catalysts, and multitopic phosphine linkers have been shown to be a useful building block for the formation of LVMOFs. However, the synthesis of LVMOFs using phosphine linkers requires conditions that are distinct from those in the majority of the MOF synthetic literature, including the exclusion of air and water and the use of unconventional modulators and solvents, making it somewhat more challenging to access these materials. This work serves as a general tutorial for the synthesis of LVMOFs with phosphine linkers, including information on the following: 1) the judicious choice of the metal precursor, modulator, and solvent; 2) the experimental procedures, air-free techniques, and required equipment; 3) the proper storage and handling of the resultant LVMOFs; and 4) useful characterization methods for these materials. The intention of this report is to lower the barrier to this new subfield of MOF research and facilitate advancements toward novel catalytic materials.

저자 스포트라이트: Experimental Approaches for the Synthesis of Low-Valent Metal-Organic Frameworks from Multitopic Phosphine Linkers  

Here, we describe a protocol for the synthesis of low-valent metal-organic frameworks (LVMOFs) from low-valent metals and multitopic phosphine linkers under air-free conditions. The resulting materials have potential applications as heterogeneous catalyst mimics of low-valent metal-based homogeneous catalysts.

Multitopic Phosphine Linkers로부터 저가 금속-유기 프레임워크의 합성을 위한 실험적 접근법

Metal-organic frameworks (MOFs) are the subject of intense research focus due to their potential applications in gas storage and separation, biomedicine, ...