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Cross-linked lysozyme crystal templated synthesis of Au nanoparticles as high-performance recyclable catalysts

机译：交联的溶菌酶晶体模板化合成Au纳米粒子作为高性能可回收催化剂

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Bio-nanomaterials fabricated using a bioinspired templating technique represent a novel class of composite materials with diverse applications in biomedical, electronic devices, drug delivery, and catalysis. In this study, Au nanoparticles (NPs) are synthesized within the solvent channels of cross-linked lysozyme crystals (CLLCs) in situ without the introduction of extra chemical reagents or physical treatments. The as-prepared AuNPs-in-protein crystal hybrid materials are characterized by light microscopy, transmission electron microscopy, x-ray diffraction, and Fourier-transform infrared spectroscopy analyses. Small AuNPs with narrow size distribution reveal the restriction effects of the porous structure in the lysozyme crystals. These composite materials are proven to be active heterogeneous catalysts for the reduction of 4-nitrophenol to 4-aminophenol. These catalysts can be easily recovered and reused at least 20 times because of the physical stability and macro-dimension of CLLCs. This work is the first to use CLLCs as a solid biotemplate for the preparation of recyclable high-performance catalysts.
机译：使用受生物启发的模板技术制造的生物纳米材料代表了一类新型的复合材料，在生物医学，电子设备，药物输送和催化中具有多种应用。在这项研究中，金纳米颗粒（NPs）是在交联溶菌酶晶体（CLLCs）的溶剂通道内原位合成的，无需引入额外的化学试剂或物理处理。通过光学显微镜，透射电子显微镜，x射线衍射和傅立叶变换红外光谱分析对所制备的蛋白质中AuNPs晶体杂化材料进行表征。具有窄尺寸分布的小AuNPs揭示了溶菌酶晶体中多孔结构的限制作用。这些复合材料被证明是用于将4-硝基苯酚还原为4-氨基苯酚的活性多相催化剂。由于CLLC的物理稳定性和宏观尺寸，这些催化剂可以轻松回收并重复使用至少20次。这项工作是首次使用CLLC作为固体生物模板来制备可回收的高性能催化剂。

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