稻壳炭基银复合材料的制备及催化还原硝基苯酚的研究
2021-07-05杜文发张明万张兴隆韩峰燕
广州化学 2021年3期
关键词:催化剂
杜文发,张明万,张兴隆,韩峰燕*
(1. 南京林业大学 理学院,江苏 南京 210037;2. 南京工业大学 先进材料学院,江苏 南京 211800)
我国为农业大国,每年都产生大量的秸秆,将秸秆焚烧会引起严重的空气污染。而将稻壳加工后可以制备稻壳炭并实现其利用价值,从而降低了稻壳焚烧带来的污染。目前稻壳炭基材料的制备一般有物理活化和化学活化两种[1]。常见的物理活化是将稻壳裂解后,在高温下用H2O、CO2[2]等气体进行活化;化学活化则是将稻壳和常见的活化试剂ZnCl2[3]、H3PO4[4]、H2SO4[5]、KOH[6]和K2CO3[7]等混合后进行热解。经过活化得到的稻壳炭表面有丰富的官能团,具有多孔结构及大的比表面积,能够提供很多吸附位点和反应位点,因此适合作为复合催化剂的载体。目前报道的稻壳炭基负载银的方法有超声波辅助浸渍法[8]、浸渍法,高温煅烧法[9]以及添加辅助剂如PVP[10]等,然而这些制备方法存在反应温度高、反应时间长、后处理复杂等缺点。
硝基苯酚类化合物被广泛用于颜料、染料杀虫剂、木制品防腐剂、药品以及橡胶制品等的生产中[11-14]。然而,硝基苯酚被美国环境保护协会(USPA)列为114个污染物的榜首[15-17]。而硝基苯酚的还原产物氨基酚则是生产多种药物的中间体[18],因此寻找一个高效的还原方法具有现实的意义。许多碳基复合材料如石墨烯、碳纳米管/石墨相氮化碳(g-C3N4)[19]、聚吡咯/氧化石墨烯(PAM / PPy / GO)纳米片[20]、氧化石墨烯(GO)[21]等都被用作载体制备负载银的催化剂,并被用作硝基苯酚类化合物的还原,但是这些复合催化剂制备复杂,成本高,并且还原效率比较低。……
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