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Aug 02, 2023

La préparation du polyvinylimidazole

Scientific Reports volume 12, Numéro d'article : 22281 (2022) Citer cet article 1552 Accès 2 Détails Altmetric Metrics La nanoparticule d'argent a été synthétisée en développant du poly (1-vinylimidazole) sur

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 22281 (2022) Citer cet article

1552 Accès

2 Altmétrique

Détails des métriques

La nanoparticule d'argent a été synthétisée en développant du poly (1-vinylimidazole) à la surface du biochar magnétisé (la tige et les racines du Spear Thistle) (biochar/Fe3O4/PVIm/Ag). Ce nanocomposite a été caractérisé par spectroscopie infrarouge transformée de Fourier (FTIR), diffraction des rayons X sur poudre (XRD), magnétomètre à échantillon vibrant (VSM), microscopie électronique à balayage-spectroscopie des rayons X à dispersion d'énergie (SEM – EDS) et microscopie électronique à transmission. (TEM). Les images SEM et TEM du nanocatalyseur biochar/Fe3O4/PVIm/Ag-NPs ont confirmé l’observation de feuilles microscopiques de biochar. L'activité catalytique de ces Ag NP a été testée via une réaction à plusieurs composants et une réutilisation jusqu'à la formation réussie de 2-amino-4H-pyrane et de dérivés de spirochromène fonctionnalisés. Le nanocatalyseur préparé a été facilement séparé par un aimant externe et réutilisé quatre fois dans des cycles de réaction de couplage répétés sans perte d’activité remarquable. Le catalyseur a montré une grande efficacité et une grande réutilisabilité, ce qui en fait un candidat idéal à des fins catalytiques dans plusieurs transformations organiques.

Le biochar peut être utilisé comme un matériau prometteur pour remplacer les matériaux carbonés coûteux comme support pour les espèces réactives. Cependant, ils souffrent de deux ou trois inconvénients, de dépendances de support insuffisantes et de sites actifs étendus1,2. Le biochar peut être du carbone igné sombre obtenu à partir de formes de décomposition thermique (telles que la pyrolyse directe, l'hydrocarbure et la gazéification) d'une biomasse spécifique riche en carbone ou d'une explosion dans un environnement limité en oxygène3. Les préoccupations écologiques toujours croissantes ont généré de nombreux efforts pour améliorer les catalyseurs hétérogènes naturels souhaitables. L’une des méthodes puissantes de préparation du biochar est l’hydrocarbonation de la biomasse à des températures relativement douces. Les biochars hydrothermaux déterminés sont connus sous le nom d’hydrochars et ont attiré beaucoup d’attention en raison de leur stratégie d’arrangement simple. Cette magnificence des biomatériaux peut être mise en œuvre de manière significative avec divers équipements4,5.

Comparées aux solides et aux composés en vrac présentant des ratios élevés d’atomes de surface à haute énergie, les nanoparticules métalliques présentent des propriétés chimiques et physiques uniques mais attrayantes6,7. Les nanoparticules d'argent sont l'une des nanoparticules métalliques les plus utilisées et peuvent catalyser certaines transformations organiques. Pour produire des nanoparticules d’argent, le sel est généralement réduit à l’aide de divers agents réducteurs, tels que l’hydrate d’hydrazine8,9. Le principal avantage est qu’une grande quantité de nanoparticules peut être produite. La stratégie de précipitation est probablement la méthode chimique la meilleure et la plus utile pour synthétiser les nanoparticules souhaitées10.

Par conséquent, la modification du biocharbon, en particulier avec des nanoparticules de Fe3O4, pourrait faire progresser la récupération potentielle du biocharbon dans des milieux absorbants. Biochar11, nanotubes de carbone multicouches12, graphène13, argile14, carbone technique, microsphères de carbone15, en termes de petite taille, les groupes hydrophiles utilisés à leur surface peuvent attirer l'attention. L’un des meilleurs types de supports est celui des polymères, qui sont largement utilisés pour soutenir divers types de catalyseurs16,17. Le polyimidazole (PVIm) donne plus de composés que les matériaux carbonés car la connexion des atomes d'azote dans la structure carbonée peut avoir une excellente adaptabilité et simplicité dans l'agencement et la reconstruction de ses propriétés chimiques, électriques et optiques18. De plus, les fonctionnalités peuvent servir de base à l’équilibrage des espèces catalytiques via des interactions non covalentes. Le PVIm a notamment été utilisé comme support pour immobiliser des nanoparticules d'argent afin de produire de l'Ag/PVIm susceptible de catalyser des réactions multi-composants18.

Actuellement, les réactions à plusieurs composants (MCR) ont attiré beaucoup d'attention dans le monde universitaire et industriel en raison de leur efficacité combinatoire spécifique, de leur économie atomique intrinsèque et de leur intégration stable19. De nombreuses structures hétérocycliques diverses et passionnantes, en particulier celles présentant un attrait synthétique en tant que compléments capables d'une détection biologique sûre, ont été générées grâce aux MCR20,21.