铜纳米颗粒修饰多孔氮化硼高效还原对硝基苯酚的研究

摘要

为了寻找高催化活性、环境友好、价格低廉、稳定性好的催化剂，研究金属与载体之间的协同催化效应，采用煅烧前驱体法制备了表面富含羟基和氨基的高比表面积多孔h-BN载体，通过简单的液相还原法成功地制备出粒径分布均匀的Cu/h-BN纳米复合材料，并对复合材料的组成、微观结构和性能进行表征。结果显示，铜纳米粒子的引入并未破坏多孔h-BN的二维片状结构，但比表面积及孔径均有不同程度的下降。以对硝基苯酚（4-NP）还原为对氨基苯酚（4-AP）为模型反应，考察Cu/h-BN复合材料的催化性能，当Cu含量为6%（质量分数）时，复合纳米材料具有最高的催化性能(表观反应速率常数k=4.62×10^-2 s^-1)和稳定性，催化活性在5个循环内基本保持不变。因此，具有高比表面积的h-BN载体负载可稳定Cu纳米颗粒，它们之间的协同催化作用使Cu/h-BN具有优异的催化活性和稳定性。此研究为今后进一步研究金属与h-BN协同催化提供了理论基础。

关键词

聚合物基复合材料 / Cu/h-BN复合材料 / 多孔氮化硼 / 纳米铜 / 催化还原 / 对硝基苯酚