2.2 催化劑Ni&Cu-NWs@GO的催化性能

將Ni&Cu-NWs@GO作為磁性催化劑應(yīng)用到對硝基苯酚的還原體系中得到的紫外光譜結(jié)果如圖3所示，以市售雷尼鎳（Raney-Ni）作為對照催化劑。由圖3可以看出，在相同的反應(yīng)條件下，以Ni&Cu-NWs@GO和Raney-Ni催化對硝基苯酚還原的反應(yīng)分別在3min和15min時(shí)結(jié)束，Ni&Cu-NWs@GO納米復(fù)合材料的催化反應(yīng)速率明顯高于Raney-Ni。通過計(jì)算得到以Ni&Cu-NWs@GO和Raney-Ni為催化劑催化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率分別為98.29%和85.30%。

以-ln（A_t/A₀）為縱坐標(biāo)，以時(shí)間t為橫坐標(biāo)作圖，得到Ni&Cu-NWs@GO和Raney-Ni催化對硝基苯酚還原的催化速率圖，如圖4（a）所示。圖中直線的斜率即兩種催化劑催化對硝基苯酚還原反應(yīng)的表觀速率常數(shù)ka，分別為1.162min^-1和0.120min^-1。把表觀速率常數(shù)進(jìn)行質(zhì)量歸一化得到Ni&CuNWs@GO和Raney-Ni的質(zhì)量反應(yīng)速率常數(shù)kM分別為5.81mg^-1·min^-1和0.598mg^-1·min^-1。

Ni&Cu-NWs@GO為磁性材料，外加磁場作用下能很好地實(shí)現(xiàn)固液分離，故以Raney-Ni為對照，對比考查了兩種催化劑的循環(huán)催化性能，結(jié)果如圖4（b）所示。隨著循環(huán)圈數(shù)增加，兩種催化劑的催化性能均呈下降趨勢；但相對而言，Ni&CuNWs@GO的循環(huán)性能要優(yōu)于Raney-Ni，到第十圈反應(yīng)時(shí)，催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率仍超過82%。

3 結(jié)論

（1）采用磁場輔助-液相還原法在GO水溶膠體系中自組裝制備GO@Ni-NWs前驅(qū)體，再通過原電池反應(yīng)于液相條件下在前驅(qū)體表面原位負(fù)載上活性金屬Cu，成功制備了Ni&CuNWs@GO復(fù)合材料，平均直徑約為90nm，平均長度大于2μm，比表面積為11.36m²/g。

（2）Ni&Cu-NWs@GO磁性催化劑用于催化還原對硝基苯酚，催化效率達(dá)到98.29%，質(zhì)量反應(yīng)速率常數(shù)k_M為5.81mg^-1·min^-1，循環(huán)催化反應(yīng)十圈后催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率超過82%，催化性能明顯優(yōu)于參照催化劑Raney-Ni。

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