Cu-Fe3O4磁性納米復合材料的制備與催化性能研究

蔣愷迪,楊艷婷

(中國計量大學 材料科學與工程學院,浙江 杭州 310018)

隨著工業的飛速發展,大量工業廢水被排放到環境水體中,導致水體質量嚴重下降,對我們的生產生活造成了巨大的影響,威脅著我們的生命健康。根據我國水中優先控制污染物黑名單[1],4-硝基苯酚(4-nitrophenol,4-NP)是一種主要的水體污染物。4-NP主要來源于石化、冶金、染料等產業,是一種毒性較大的污染物,具有三致效應。現有的污水處理手段主要有物理法[2]、化學法[3]和生物法[4]。物理法成本較高且易造成二次污染,生物法可處理的污染物種類與濃度都受到一定的限制。因此,化學法往往被作為一種主要的處理和預處理的手段,其中化學催化法因為近代各類納米催化劑的發現而受到越來越多的關注。

近年來,納米催化劑受到了人們的廣泛關注。因為納米材料的比表面積大,表面能高,所以納米催化劑具有比一般催化劑更高的催化活性。但正是由于納米催化劑尺寸小,表面能高的特點,在使用時往往會產生嚴重團聚現象,導致催化性能降低乃至催化劑失活。并且,極小的尺寸也導致納米催化劑難以從反應體系中分離。這一方面造成了催化劑大量損失,成本提高;另一方面,產物的純化也是一個昂貴且耗時的過程。因此這也成為了制約納米催化劑發展的重要因素,于是制備一種易分離且回收率高的可循環使用的催化劑就具有很大的研究價值。

在研究中,將納米催化劑負載在支撐材料上制備成納米復合材料是一種常見且有效的方法[5]。……