溶剂热法制备单质铜及其催化性能研究*
2021-07-06陈晓伟
哈尔滨师范大学自然科学学报 2021年2期
关键词:催化剂
刘 璐,陈晓伟
(哈尔滨师范大学)
0 引言
随着能源危机、环境污染等问题的日趋严重, 绿色能源的开发与应用逐渐走入大众的视野随着印染工业的发展, 染料废水的大量排放逐渐破坏着人类的生存环境. 对硝基苯酚(4-NP)被广泛用于化工、染料、医药等行业, 但是对硝基苯酚有毒, 具有刺激作用, 被皮肤吸收, 会引起过敏, 排放在水中会对环境产生危害, 而苯环上的电子云与硝基相互作用, 又使其难以被降解. 因此, 对此类废水的处理技术是国内外研究热点之一[1-2].
众所周知, 催化NaBH4还原4-NP是将4-NP转化为4-AP的重要途径. 传统的贵金属,如Pt、Au、Ag、Pd等在催化4-NP加氢中表现出很高的活性, 但由于资源稀缺、价格昂贵, 极大的限制了应用范围[3-6]. 目前, 非贵金属催化剂在催化NaBH4还原4-NP方面, 表现出了巨大的潜力, 例如Cu、Fe、Ni等因具有廉价易得、较高催化加氢活性等优点, 逐渐受到研究人员的青睐[7-9].
铜在自然界储量丰富, 在催化还原对硝基苯酚的反应中性能优异[10], 因此, 铜催化剂受到相关研究人员的关注. 到目前为止, 对于铜催化剂的制备有着相关多的报道, 如电化学法、等离子体法、机械化学法(球磨法)和射线辐照结晶联合法等[11-15], 但这些方法也受到许多条件限制, 比如电化学法能耗高和电流效率低; 辐射法需要的辐射源较贵; 机械化学法(球磨法)容易损失产品、造成浪费; 等离子体法的成本太高等. 相对而言, 溶剂热法在较低的温度下, 更有利于溶质的溶解、分散, 使化学反应活性大大……
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