徐丽娜, 邱 爽,潘 婧,梅 林

(哈尔滨师范大学)

0 引言

4-NP(对-硝基苯酚)是工业废水中常见的污染物, 不仅会污染环境, 对人体健康也会产生危害, 不慎接触极容易导致癌变和突变性疾病[1], 因此有必要进行适当的处理. 而4-AP(对氨基苯酚)是制备扑热息痛、乙酰苯胺、非那西丁等药物的重要中间体[2-3], 采用适当的技术将4-NP还原为4-AP, 不仅可以降低4-NP的危害, 也可以变废为宝. 目前, 以金属催化剂催化NaBH4还原4-NP, 是一条比较绿色的工艺路线[1].

随着纳米技术的发展, 纳米材料所表现出来的小尺寸效应、量子效应、表面效应和界面效应, 使纳米催化剂受到越来越多的关注[4-5]. 在催化NaBH4还原4-NP的催化剂中, 贵金属纳米催化剂性能优良、活性稳定[6], 但成本较高, 而随着对非贵金属纳米催化剂的开发, 研究人员发现, 有许多含非贵金属的纳米催化剂, 其催化NaBH4还原4-NP的性能, 可以匹敌贵金属纳米催化剂. 比如Fang等学者报道的负载型Pd、Pd/Au催化剂, 在催化NaBH4还原4-NP时, 活性参数分别是12.69 s-1·g-1和52.8 s-1·g-1[7]; Ren等学者报道的负载型Au催化剂, 催化NaBH4还原4-NP的活性参数为539 s-1·g-1[8]. 而含混合价态铜物种的催化剂[9-10], 或者是Cu2O催化剂[11], 它们在催化NaBH4还原4-NP时的活性参数, 都与Pd, Au贵金属催化剂相当, 或者远远高于这些贵金属催化剂. 例如, Niu等学者以含铜的MOF为前驱体制备的层状的Cu/Cu2O/C复合催化剂[9], 催化NaBH4还原4-NP的活性参数为630 s-1·g-1; Liang等学者以还原的氧化石墨烯(rGO)为载体制备的混合价态的铜催化剂, 催化NaBH4还原4-NP的活性参数为243 s-1·g-1[10]; Liu等学者以多壁碳纳米管(MWCNT)为载体制备的负载型Cu2O/MWCNT催化……