氮掺杂铁基催化剂的制备及其催化4-硝基苯酚加氢还原性能

樊俐; 刘贵江; 刘云

doi:10.13543/j.bhxbzr.2023.05.002

北京化工大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 50 ›› Issue (05) : 21 -28. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2023.05.002

氮掺杂铁基催化剂的制备及其催化4-硝基苯酚加氢还原性能

樊俐, 刘贵江, 刘云

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摘要

采用铁离子和单宁酸的配合物作为前驱体，以醋酸锌为造孔剂，双氰胺为氮源，通过高温还原方法制备了氮掺杂碳负载的铁基催化剂，评价了其催化4-硝基苯酚(4-NP)加氢还原反应的活性，筛选出活性最高的催化剂为Fe_(0.5)Zn_(2.5)-N@C(n(Fe~(3+))=0.5 mmol,n(Zn~(2+))=2.5 mmol)。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子能谱(XPS)等手段对该催化剂结构进行了表征。结果表明，催化剂表面没有观察到Fe纳米颗粒，金属Fe的化学价态为+2和+3价，催化剂表面存在明显的缺陷。活性测试结果表明，催化剂Fe_(0.5)Zn_(2.5)-N@C具有较好的重复利用特性，重复使用5次后，底物4-NP的转化率仍维持在96%以上。