질소 방향족 화합물의 촉매 환원을 위한 Pd/Fe3O4, Au/Fe3O4 및 PdAu/Fe3O4 나노복합체의 미생물 합성

자성으로 회수 가능한 귀금속 나노입자는 화학 반응을 위한 유망한 촉매입니다. 그러나 이러한 나노촉매의 화학 합성은 일반적으로 극한 조건에서 독성 화학 물질의 사용으로 인한 환경적인 우려를 초래합니다. 여기에서 Pd/Fe3O4, Au/Fe3O4 및 PdAu/Fe3O4 나노복합체는 Shewanella oneidensis MR-1에 의해 환경과 생리학적 조건에서 생합성됩니다. 미생물 세포는 먼저 아카가네이트를 자철광으로 변환하고, 이는 이후 각각의 전구체 염으로부터 Pd, Au 및 PdAu 나노입자의 추가 합성을 위한 지지체 역할을 합니다. 표면에 결합된 세포 구성 요소와 외부 다당류는 일부 Fe3O4 나노입자를 나노 막대기로 전환하는 형태 유도제 역할을 할 뿐만 아니라 자철광 위에 PdAu 합금 나노입자의 형성에도 참여합니다. 이 세 가지 종류의 자성 나노복합체 모두 NaBH4에 의한 4-니트로페놀 및 다른 일부 질소 방향족 화합물의 환원을 촉매할 수 있습니다. PdAu/Fe3O4는 Pd/Fe3O4 및 Au/Fe3O4보다 더 높은 촉매 활성을 보입니다. 또한, 자성 나노복합체는 촉매 반응 후 자성 침전을 통해 쉽게 회수될 수 있습니다. PdAu/Fe3O4는 최소 여덟 번의 연속적인 4-니트로페놀 환원 사이클에서 재사용될 수 있습니다. 여기서 제시된 생합성 접근법은 유해 물질이나 엄격한 조건을 필요로 하지 않으며, 따라서 자성 귀금속 나노촉매를 준비하기 위한 용이하고 환경 친화적인 선택을 제공합니다.