Abstract A new type of magnetically-separable nanocatalyst was prepared through the immobilization of phosphomolybdic acid (H3PMo12O40) in 10–30 wt.% on the surface of core-shell zirconia-coated magnetite nanoparticle (nano-Fe3O4@ZrO2). The developed heterogeneous nano-sized acid catalyst named nano-Fe3O4@ZrO2 supported PMA (or n-Fe3O4@ZrO2/PMA) was characterized using several techniques such as FT-IR, XRD, FE-SEM, VSM, EDX, TEM and TGA. The characterization data derived from FT-IR spectroscopy exhibited that H3PMo12O40 species on the support retained their Keggin structures. Additionally, the potentiometric titration with n-butylamine was employed to measure the acidity content of the as-obtained catalyst. Surprisingly, this novel active solid acid catalyst displayed to have a higher number of surface active sites compared to its homogeneous analogues. Besides, the catalytic activity of the catalyst was evaluated in multicomponent reactions (MRCs) for the rapid and efficient one-pot synthesis of 2, 4, 5-trisubstituted and 1, 2, 4, 5-tetrasubstituted imidazoles in high yields and selectivity. The sample of 20 wt.% displayed higher acidity content which led to its enhanced activity in the catalytic transformation. Moreover, the catalyst could be easily reused without deactivation after five runs, which made it a promising catalyst for practical and large-scale applications. This outstanding reusability was ascribed to the strong attachment of PMA molecules on the n-Fe3O4@ZrO2 support material.

中文翻译：

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核壳氧化锆涂覆的磁性纳米粒子为制备用于三组分和四组分反应的新型磁化杂多酸基多相纳米催化剂提供了强有力的选择

摘要 通过在核壳型氧化锆包覆的磁铁矿纳米颗粒（nano-Fe3O4@ZrO2）表面固定10%~30wt.%的磷钼酸（H3PMo12O40），制备了一种新型磁分离纳米催化剂。使用FT-IR、XRD、FE-SEM、VSM、EDX、TEM和TGA等多种技术表征了开发的名为nano-Fe3O4@ZrO2负载PMA（或n-Fe3O4@ZrO2/PMA）的多相纳米酸催化剂. 来自 FT-IR 光谱的表征数据表明，载体上的 H3PMo12O40 物种保留了它们的 Keggin 结构。此外，采用正丁胺的电位滴定法来测量所获得催化剂的酸度含量。出奇，与均相类似物相比，这种新型活性固体酸催化剂具有更多的表面活性位点。此外，在多组分反应 (MRC) 中评估了催化剂的催化活性，以高产率和选择性地快速有效地一锅法合成 2, 4, 5-三取代和 1, 2, 4, 5-四取代咪唑。20 wt.% 的样品显示出更高的酸度含量，这导致其在催化转化中的活性增强。此外，该催化剂在五次运行后可以轻松重复使用而不会失活，这使其成为实用和大规模应用的有希望的催化剂。这种出色的可重复使用性归因于 PMA 分子在 n-Fe3O4@ZrO2 载体材料上的牢固附着。在多组分反应 (MRC) 中评估了催化剂的催化活性，以高产率和选择性地快速有效地一锅法合成 2, 4, 5-三取代和 1, 2, 4, 5-四取代咪唑。20 wt.% 的样品显示出更高的酸度含量，这导致其在催化转化中的活性增强。此外，该催化剂在五次运行后可以轻松重复使用而不会失活，这使其成为实用和大规模应用的有希望的催化剂。这种出色的可重复使用性归因于 PMA 分子在 n-Fe3O4@ZrO2 载体材料上的牢固附着。在多组分反应 (MRC) 中评估了催化剂的催化活性，以高产率和选择性地快速有效地一锅法合成 2, 4, 5-三取代和 1, 2, 4, 5-四取代咪唑。20 wt.% 的样品显示出更高的酸度含量，这导致其在催化转化中的活性增强。此外，该催化剂在五次运行后可以轻松重复使用而不会失活，这使其成为实用和大规模应用的有希望的催化剂。这种出色的可重复使用性归因于 PMA 分子在 n-Fe3O4@ZrO2 载体材料上的牢固附着。% 显示出更高的酸度含量，这导致其在催化转化中的活性增强。此外，该催化剂在五次运行后可以轻松重复使用而不会失活，这使其成为实用和大规模应用的有希望的催化剂。这种出色的可重复使用性归因于 PMA 分子在 n-Fe3O4@ZrO2 载体材料上的牢固附着。% 显示出更高的酸度含量，这导致其在催化转化中的活性增强。此外，该催化剂在五次运行后可以轻松重复使用而不会失活，这使其成为实用和大规模应用的有希望的催化剂。这种出色的可重复使用性归因于 PMA 分子在 n-Fe3O4@ZrO2 载体材料上的牢固附着。