Cu/C纳米复合材料的制备及其催化性能研究

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• 英文论文题名：Facile synthesis of Cu/C composites for reduction of p-nitrophenol
• 论文作者：刘欣欣 ; 耿红帅 ; 高文齐 ; 王连英 ; 何静
• 英文论文作者：Xinxin Liu ; Hongshuai Geng ; Wenqi Gao ; Lianying Wang ; Jing He ; State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering ; Beijing University of Chemical Technology
• 年：2016
• 作者机构：北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室;
• 论文关键词：纳米复合材料 ; Cu/C ; 催化 ; 对硝基苯酚加氢
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十三分会：绿色化学
• 语种：中文
• 分类号：TB383.1;O643.36
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第三十三分会 ; 绿色化学
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：162k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

近年来,金属/碳纳米复合材料在催化科学、生物工程、光电子器件等诸多领域表现出了诱人的应用前景。本文在不使用表面活性剂、模板剂和还原剂的条件下,利用简单的沉淀法制备了有机阴离子插层的层状氢氧化铜前驱体,在惰性气氛中通过一步固态热解合成Cu/C纳米复合材料,并对其进行了详细的结构表征。研究结果表明:高结晶度的Cu纳米粒子(~18 nm)均匀分散在石墨化的碳层中;碳表面有大量的亲水基团;该复合材料还拥有较大的表面积(144.96 m~2/g)。在对硝基苯酚(p-NP)液相加氢反应中,该方法制备的Cu/C纳米复合催化剂比商业化Pt/C催化剂表现出了更高的催化加氢活性;循环使用6次后,该纳米复合材料仍然具有较高的催化加氢效率。
Metal/carbon composites have drawn enormous attention due to their unique physical and chemical properties, which could be suitable in various applications. Here, we develop a facial, green and economical one-step solid-state pyrolysis strategy to synthesize Cu/C catalyst using a metal-organic layered copper hydroxide precursor. A serious of characterizations demonstrate that(i) Cu nanoparticles(~18 nm) display a well-dispersed and imbedded structure in the graphitized carbon matrix,(ii) BET surface area is 144.96 m~2/g,(iii) there are plenty of hydroxyl groups on the surface of graphitized carbon, all of which are benefit to the catalytic activity. Furthermore, the as-prepared Cu/C composites exhibit much better catalytic activity and stability than commercial Pt/C catalysts towards p-nitrophenol hydrogenation reaction.

引文

[1]Wang,S.;Zhao,Q.;Wei,H.;Wang,J.J.Am.Chem.Soc.,2013,135:11849.
    [2]Zhang,Y.;Zhu,P.;Chen,L.;Li.G.J.Mater.Chem.A,2014,2:11966.