申 晨

(东北大学材料科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110819)

4-硝基苯酚又称对硝基苯酚，是工业废水中一种常见的难降解有机污染物，其在污水中含量较高并且具有良好的可溶解性与稳定性不易消除。此外，该物质具有极高的致癌性，对环境和人类的身体健康造成较大危害[1]，美国环保机构已将其列入“优先控制污染物清单”[2-4]。4-硝基苯酚加氢产物为4-氨基苯酚又称对氨基苯酚是一种重要的化工医药中间体，主要用于扑热息痛等药品的生产。因此，开发高性能的催化剂将对环境有害的4-硝基苯酚催化加氢转化为具有经济价值的4-氨基苯酚具有重要的意义。

1 4-硝基苯酚加氢反应机理

图1 4-硝基苯酚加氢反应方程式Fig.1 Hydrogenation equation of 4-nitrophenol

2 不同类别负载型催化剂催化4-硝基苯酚加氢

2.1 贵金属催化剂

现有的研究表明，在4-硝基苯酚加氢反应中，决定其反应活性的主要因素多数情况下应该是金属活性中心与氢之间的吸附能。而长期以来，人们认为贵金属Pt、Au、Pd等与氢之间的吸附能强弱适中，更有利于反应物在催化剂的表面进行吸附和脱附，所以贵金属基催化剂在4-硝基苯酚加氢反应中通常会展现出优异的性能。基于此，研究者们通常以贵金属元素作为主要活性组分将其负载在特定的载体上作为高效催化4-硝基苯酚的催化剂。

Yu等[5]通过在八面体CeO2存在的情况下，对含 Pt 的前驱体进行原位还原，Pt粒子尺寸在3 nm以下，从而制备出高活性Pt/CeO2催化剂，10 min内4-硝基苯酚的转化率接近100%。研究者认为CeO2向Pt纳米颗粒传递电子是材料具有高催化活性的主要原因。……