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Enhanced Catalytic Reduction of 4-Nitrophenol Driven by Fe3O4-Au Magnetic Nanocomposite Interface Engineering: From Facile Preparation to Recyclable Application

机译：Fe3O4-Au磁性纳米复合材料界面工程增强的4-硝基苯酚催化还原作用：从制备到回收应用

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摘要

In this work, we report the enhanced catalytic reduction of 4-nitrophenol driven by Fe3O4-Au magnetic nanocomposite interface engineering. A facile solvothermal method is employed for Fe3O4 hollow microspheres and Fe3O4-Au magnetic nanocomposite synthesis via a seed deposition process. Complementary structural, chemical composition and valence state studies validate that the as-obtained samples are formed in a pure magnetite phase. A series of characterizations including conventional scanning/transmission electron microscopy (SEM/TEM), Mössbauer spectroscopy, magnetic testing and elemental mapping is conducted to unveil the structural and physical characteristics of the developed Fe3O4-Au magnetic nanocomposites. By adjusting the quantity of Au seeds coating on the polyethyleneimine-dithiocarbamates (PEI-DTC)-modified surfaces of Fe3O4 hollow microspheres, the correlation between the amount of Au seeds and the catalytic ability of Fe3O4-Au magnetic nanocomposites for 4-nitrophenol (4-NP) is investigated systematically. Importantly, bearing remarkable recyclable features, our developed Fe3O4-Au magnetic nanocomposites can be readily separated with a magnet. Such Fe3O4-Au magnetic nanocomposites shine the light on highly efficient catalysts for 4-NP reduction at the mass production level.
机译：在这项工作中，我们报告了由Fe3O4-Au磁性纳米复合材料界面工程驱动的4-硝基苯酚的催化还原作用增强。 Fe3O4中空微球采用了便捷的溶剂热法，并通过种子沉积工艺合成了Fe3O4-Au磁性纳米复合材料。互补的结构，化学组成和化合价态研究验证了所获得的样品是在纯磁铁矿相中形成的。进行了一系列表征，包括常规扫描/透射电子显微镜（SEM / TEM），穆斯堡尔光谱，磁性测试和元素映射，以揭示已开发的Fe3O4-Au磁性纳米复合材料的结构和物理特性。通过调节在Fe3O4空心微球的聚乙烯亚胺-二硫代氨基甲酸酯（PEI-DTC）改性表面上的Au种子涂层量，Au种子的量与Fe3O4-Au磁性纳米复合材料对4-硝基苯酚的催化能力之间的相关性（4 -NP）被系统地调查。重要的是，由于具有显着的可回收特性，我们开发的Fe3O4-Au磁性纳米复合材料可以很容易地用磁体分离。此类Fe3O4-Au磁性纳米复合材料在大规模生产级别的4-NP还原高效催化剂上发光。

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