負(fù)載型鉑基催化劑催化對(duì)硝基苯酚加氫的 研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：TQ426.82 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1004-0935（2025）06-1045-06

對(duì)硝基苯酚（4-NP）是一種重要的化工原料，也是一種環(huán)境污染物。4-NP具有較強(qiáng)的毒性、易溶于水、自然降解難度大，可在人體內(nèi)富集的特點(diǎn)。4-NP的來源主要有工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的農(nóng)藥以及工業(yè)染料等[1]。常見的4-NP處理方法主要有吸附法、氧化法、催化法和降解法等[2]，其中，催化法因具有操作簡單、良好的選擇性和催化效率高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛關(guān)注，其采用4-NP催化加氫轉(zhuǎn)化為對(duì)氨基苯酚（4-AP）[3]，因4-AP是一種重要的制藥原料中間體[4]，可用于生產(chǎn)鎮(zhèn)痛和解熱藥物，如對(duì)乙酰氨基酚等[5]，因此，將4-NP轉(zhuǎn)化為4-AP是十分有用的化學(xué)反應(yīng)[。目前，貴金屬催化劑，如 Au、Pd、Pt和Ag等[7-8]，因具有很高的催化活性，已被作為催化劑的活性組分用于催化4-NP加氫還原。負(fù)載型Pt基催化劑因具有可回收性和良好的催化活性而備受關(guān)注。本文概述了以金屬氧化物、非金屬氧化物以及碳基材料為載體的負(fù)載型Pt基催化劑的制備及其催化4-NP加氫的研究進(jìn)展，同時(shí)，對(duì)4-NP的催化加氫可能的機(jī)理進(jìn)行了概述。

1對(duì)硝基苯酚催化加氫反應(yīng)機(jī)理

NARAYAN和TARASANKAR[首次報(bào)道了在水介質(zhì)中利用硼氫化鈉（ ΔNaBH₄ ）和含有金、銀或銅納米顆粒存在的條件下催化4-NP還原。催化4-

NP加氫反應(yīng)方程式如圖1所示。雖然該反應(yīng)從熱力學(xué)來講是可自發(fā)的過程，但如果在反應(yīng)中不添加催化劑，它仍然會(huì)受到動(dòng)力學(xué)限制，即使長時(shí)間放置也很難發(fā)生反應(yīng)[10]。當(dāng)在4-NP 的溶液中加入ΔNaBH₄ 后，4-NP的吸收峰從 317nm 紅移到 400nm 處，加入催化劑后， 400nm 處的吸收峰強(qiáng)度會(huì)逐漸下降，同時(shí)在 290nm 附近會(huì)出現(xiàn)1個(gè)新的紫外吸收峰，表明已有4-AP生成。當(dāng) NaBH₄ 溶解在水中時(shí)，會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，生成 BO₂? 和 H₂ ， H₂ 分子會(huì)被催化劑吸附到活性組分表面并轉(zhuǎn)換成活性氫，從而與溶液中被吸附的4-NP分子的硝基基團(tuán)進(jìn)一步反應(yīng)，將其還原成4-AP。整個(gè)由4-NP到4-AP的反應(yīng)歷程有可能包括如下過程，首先將反應(yīng)物分子吸附到催化劑分子表面，并逐步擴(kuò)散到活性位點(diǎn)，然后參與反應(yīng)并形成產(chǎn)物，最后產(chǎn)物從催化劑表面發(fā)生脫附分離。

2 基于不同種類載體的鉑基催化劑

2.1基于金屬氧化物材料的載體

常見的金屬氧化物主要有 TiO₂ 、 CeO₂ ！ SnO₂ 和Fe₃O₄ 等[11-13]，由于其具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和電子傳輸能力被廣泛應(yīng)用于催化劑載體。其作為載體時(shí)與金屬納米顆粒具有強(qiáng)的相互作用[4，有利于提高金屬納米顆粒在載體上的分散度和穩(wěn)定性。對(duì)于不同的載體與活性組分間因作用強(qiáng)度的差異，使其在催化4-NP加氫過程中展現(xiàn)了不同的催化活性。

鉑（Pt）基催化劑的載體可以通過煅燒的方式進(jìn)行改性，使載體獲得更多的多孔結(jié)構(gòu)，而載體的多孔結(jié)構(gòu)可有效阻止活性組分聚集，提高活性組分在載體上的分散度和穩(wěn)定性。ZHANG等首先以鈦基金屬有機(jī)框架MIL-125（Ti）為基礎(chǔ)制備出多孔二氧化鈦（ ），然后加入 Ce（NO₃）?6H₂O 進(jìn)行煅燒，進(jìn)而制得催化劑的載體 CeO₂-p-TiO₂ ，將制得的載體負(fù)載鉑納米顆粒（PtNPs），最后可獲得Pt/CeO₂-p-TiO₂ 負(fù)載型催化劑。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)煅燒溫度為 550‰ 時(shí)，該催化劑在催化4-NP加氫時(shí)催化活性最高，在 6min 內(nèi)可將4-NP完全轉(zhuǎn)化為4-AP，反應(yīng)速率常數(shù) k=0.9047min^-1 。在催化4-NP加氫6次后，其轉(zhuǎn)化率仍可達(dá)到 94% 。進(jìn)一步對(duì)其機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)，電子從載體 CeO₂-p-Ti0₂ 轉(zhuǎn)移到PtNPs的表面時(shí)，會(huì)在PtNPs表面形成一個(gè)電子富集區(qū)。而BH₄^- 和4-NP在反應(yīng)前可以很容易被 Pt 基催化劑的表面所吸附，電子通過PtNPs從 BH₄^- 轉(zhuǎn)移到4-NP，這個(gè)過程的發(fā)生有助于克服還原反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)勢壘。此外，由于PtNPs高度分散于載體 CeO₂-p-Ti0₂ 上，PtNPs與載體間具有一定的協(xié)同效應(yīng)，也可提高催化劑界面上的電子轉(zhuǎn)移效率，從而有效促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移，加快催化反應(yīng)的進(jìn)行。

除載體結(jié)構(gòu)改性可影響催化劑活性外，在催化劑制備過程中，其制備條件也會(huì)影響催化性能的表現(xiàn)，尤其是活性組分的還原方式和活性組分組成均可影響催化活性。KHARLAMOVA等采用浸漬法將 Pt-Ag 納米顆粒負(fù)載在 CeO₂ 載體上，制得了 PtAg 總含量為 2.0% 的不同配比的 PtAg/CeO₂ 催化劑，并比較了不同還原條件對(duì)其催化活性的影響。發(fā)現(xiàn)當(dāng)Pt：Ag=1：1 時(shí)，在500 °C 的空氣中煅燒 ^2h 后，所制備的催化劑在催化4-NP加氫可以在 3min 內(nèi)完成，反應(yīng)速率 k_app=2.3×10^-2?s^-1. 。當(dāng) Pt：Ag=0.5：1.5 時(shí)，在 300°C 的 H₂/Ar 混合氣中煅燒還原 30min 所制備的催化劑在催化4-NP時(shí)，可在 3min 時(shí)達(dá)到 94% 的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)速率 k_app=1.6×10^-2?s^-1 。兩種催化劑催化活性的差異原因在于，催化劑在制備過程中活性組分組成比例不同，還原方式不同，最終導(dǎo)致活性組分在載體上的分散度不同。 Ag 的引入促進(jìn)了Pt的催化活性，說明雙金屬催化劑的制備條件會(huì)對(duì)催化劑的催化活性產(chǎn)生影響。

載體參與活性組分間的電子轉(zhuǎn)移，也將有利于催化活性的提高。JANA等通過電化學(xué)沉積法將Au和Pt納米顆粒沉積在 SnO₂ 載體上，制得Au/Pt/SnO₂ 催化劑。研究發(fā)現(xiàn)，在 8min 內(nèi)，即可完成對(duì)一定濃度的4-NP的催化反應(yīng)，連續(xù)循環(huán)使用3次，其催化效率仍能達(dá)到 98% 。其良好的催化活性在于該催化劑具有較低的電阻率，Au與 Pt 的耦合改變了整個(gè)活性組分的電子結(jié)構(gòu)，使 Au 與Pt之間形成1個(gè)電子隧道，從而提高電子轉(zhuǎn)移效率。而載體 SnO₂ 具有獨(dú)特的電子特性和化學(xué)穩(wěn)定性，活性組分與載體之間發(fā)生相互作用，從而提高整體的催化活性。

由于貴金屬催化劑的使用成本相對(duì)較高，減少催化劑的損失，提高催化劑的回收再利用將可有效降低催化劑使用成本，因此鐵磁性載體催化劑逐漸備受關(guān)注。ZHANG等采用原位還原法將 Au-Pt 合金納米顆粒選擇性地固定在 ZrO₂-TiO₂ 混合氧化物薄膜上，此薄膜涂敷在 Fe₂O₃@Si0₂ 納米顆粒的表面，使其帶有磁性可回收，經(jīng)煅燒還原后制得 Fe@ZrO₂- TiO₂（3：1）/Au-Pt 催化劑。此催化劑具有中空結(jié)構(gòu)，核心為Fe，因此具有磁性。研究發(fā)現(xiàn)，在催化4-NP加氫還原時(shí)，展現(xiàn)了良好的催化活性， 2.5min 內(nèi)即可完成催化反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為 0.77min^-1 ，連續(xù)循環(huán)使用5次，活性略有下降，但仍可保持 82% 的催化活性。其具有良好的催化活性主要原因在于以下兩點(diǎn)：一是活性組分是選擇性地固定在 ZrO₂-TiO₂ 混合氧化物的表面，從而提高 TiO₂ 和 Au 之間的電子轉(zhuǎn)移速率；二是在 TiO₂ 中摻入 ZrO₂ 限制了 TiO₂ 的晶粒生長，從而增加了 Au 和 TiO₂ 之間的相互作用。而被正電荷包圍的PtNPs通過靜電相互作用，容易吸附 BH₄^- ，之后 BH₄ 在 PtNPs 表面解離出 H^- 。這些H^- 可以轉(zhuǎn)移到 Au 納米顆粒表面，并觸發(fā)4-NP的還原。在此過程中， TiO₂ 載體對(duì)催化活性也產(chǎn)生了一定促進(jìn)作用，表現(xiàn)出了很強(qiáng)的“載體-金屬”相互作用，從而提高了催化劑的催化活性。

2.2基于非金屬氧化物材料的載體

二氧化硅（ SiO₂ ）是一種親水性的非金屬氧化物，可用于在液相中參與多種化學(xué)反應(yīng)且易于被修飾改性，此外，因介孔 SiO₂ 具有大的表面積和易于調(diào)控孔徑等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于催化劑載體[]

通過調(diào)整載體的孔徑大小可使活性組分PtNPs在還原時(shí)固定在載體的受限空間中，進(jìn)而增加活性組分PtNPs在載體上的分散度，從而獲得更多的活性位點(diǎn)。SUBHAN等2通過超聲輔助浸漬法在微/介孔二氧化硅（MMZ）的納米受限空間中分散PtNPs，制備了 Pt/MMZ 催化劑。在用于催化4-NP加氫反應(yīng)時(shí)，可在 14min 內(nèi)將其幾乎完全轉(zhuǎn)化為4-AP，其反應(yīng)速率常數(shù) k=0.321min^-1 ，催化劑可循環(huán)使用6次。由于載體MMZ的限域作用，導(dǎo)致PtNPs在MMZ載體上高度分散，提高了其催化活性。催化還原反應(yīng)機(jī)理可能如下： NaBH₄ 中的 BH₄^- 在水中水解，生成 BO₂^- 和H，并化學(xué)吸附在含 Pt 的催化劑表面，從而促進(jìn)形成 Pt-H ，4-NP上的硝基基團(tuán)與Pt催化劑的表面的氫相互作用，最終使其轉(zhuǎn)化為4-AP。

除利用載體的孔徑形成受限空間來提高活性組分分散度外，還可對(duì)載體進(jìn)行中空處理，不僅可以提高載體表面積還有利于吸附和脫附。而通過對(duì)載體修飾，如引入樹枝狀大分子，還可有效阻止活性組分聚集，進(jìn)而提高活性組分分散度，提高催化劑的催化活性。ZHANG等2以空心的 SiO₂ 納米微球?yàn)檩d體，修飾聚酰胺樹枝狀大分子，并利用此大分子固定 PtNPs 。催化劑制備過程如下：首先合成氧化鋅納米球，然后用 SiO₂ 將其包覆，形成 ZnO@SiO₂ 再經(jīng)過樹枝狀大分子修飾改性，得到載體ZnO@SiO₂ -PAMAM（G1）。之后將PtNPs還原在載體上形成 ZnO@SiO₂ -PAMAM（G1）-Pt，最后通過刻蝕去除內(nèi)部的 znO ，將載體形成空心結(jié)構(gòu)，最終制備成空心的 SiO₂-G1-Pt 催化劑。

研究發(fā)現(xiàn)，在催化4-NP反應(yīng)中，空心的 SiO_2^- G1-Pt具有良好的催化活性，反應(yīng)速率常數(shù)為7.92×10^-3?_s^-1 ，循環(huán)使用5次，催化效率仍然在 93% 以上，高于未做空心處理的 ZnO@SiO₂ -PAMAM（G1）- ?Pt 催化活性，后者反應(yīng)速率常數(shù)為 7.4×10^-3?_s^-1 。而空心的 SiO₂ 幾乎無催化活性，說明催化反應(yīng)活性是由PtNPs驅(qū)動(dòng)的。載體的中空結(jié)構(gòu)增加了催化劑的比表面積，提高了活性組分分散度并促進(jìn)了反應(yīng)物擴(kuò)散。而樹枝狀大分子的引入，因其具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)，可限制金屬納米顆粒的聚集，從而有利于納米顆粒的均勻分散，并保持納米顆粒的小尺寸，進(jìn)而增加活性位點(diǎn)的數(shù)量，提高其催化活性。PtNPs對(duì)4-NP的催化加氫還原可以按照Langmuir-Hinshelwood模型來處理。首先，NaBH4和4-NP在反應(yīng)前迅速吸附在PtNPs的表面；之后，BH4的電子遷移到PtNPs表面，然后被吸附的4-NP接受電子催化為4-AP；最后，反應(yīng)產(chǎn)物迅速從PtNPs的表面解離。PAMAM樹狀大分子可以有效限制固定在空心硅上的PtNPs的聚集，保持PtNPs的均勻分布和小尺寸，以提高催化性能。

對(duì)于同一載體催化劑而言，還可通過改變催化劑制備路線來優(yōu)化催化劑的催化活性。尤其是對(duì)活性組分PtNPs的還原方式的選擇，以及對(duì)載體的處理方式，對(duì)催化劑的催化活性影響較大。ISMAIL等[22以不同的還原方式將 PtNPs負(fù)載在介孔二氧化硅（SBA-15）上，并應(yīng)用于催化4-NP的加氫反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，采用 H₂ 還原獲得的 PtNPs 在催化4-NP加氫反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 87.3% ，反應(yīng)速率 k=1.4 ×10^-1?_s^-1 ；而采用檸檬酸鈉還原時(shí)，其轉(zhuǎn)換效率是79.7% ，反應(yīng)速率 k=1.06×10^-1?s^-1 ，用 H₂ 還原獲得的催化劑催化效果要明顯好于用檸檬酸鈉。通過高分辨透射電鏡（HRTEM）表征發(fā)現(xiàn)，高度分散的PtNPs嵌入在SBA-15的孔隙中，孔隙中的PtNPs受孔隙通道大小的限制，從而促進(jìn)納米顆粒分散，防止納米顆粒聚集。ASLAM等2通過A、B兩種制備路線，分別在三維介孔 SiO₂ 的納米封閉空間中制備了高度分散的PtNPs。其中A路線為常規(guī)制備方法，未對(duì)載體進(jìn)行處理，導(dǎo)致PtNPs發(fā)生聚集，路線B采用P123模板分子堵塞載體的大部分納米空間，從而防止在還原過程中造成納米顆粒聚集，并通過固態(tài)研磨法引入載體。采用固態(tài)研磨法的優(yōu)點(diǎn)是避免了制備中的溶劑競爭吸附，在研磨過程中也無須去除溶劑。在催化4-NP催化為4-AP的反應(yīng)中，B路線制備的催化劑PtAK-1.0（PtNPs的平均粒徑約為 2.8nm ）展現(xiàn)了良好的催化活性，在 15min 內(nèi)催化反應(yīng)完成，反應(yīng)速率常數(shù) k=0.2804min^-1 ，催化劑可循環(huán)使用6次。這說明引入P123模板分子對(duì)于合成高分散Pt催化劑起了十分重要的作用，促進(jìn)了Pt前驅(qū)體在載體內(nèi)表面的擴(kuò)散。對(duì)于孔狀載體的負(fù)載，為防止顆粒聚集，可引入其他分子堵塞部分內(nèi)部空間，然后再引入自標(biāo)分子進(jìn)行還原，最后去除之前引入的堵塞分子，為高活性的催化劑制備開創(chuàng)了一個(gè)新途徑。

由于雙金屬的協(xié)同效應(yīng)，可提高催化劑的催化活性，因此，以非金屬氧化物為載體的雙金屬活性組分在催化4-NP的反應(yīng)中也受到廣泛關(guān)注。其中，雙金屬催化劑的活性組分種類、組成以及載體均可影響催化劑催化4-NP的反應(yīng)活性。ZHANG等24通過靜電作用將PtNi和PtCu納米顆粒負(fù)載在 Au@SiO₂ 表面上。其中， Au@SiO₂ 由表面涂覆1層約 2nm 厚度硅層的約 120nm 金納米芯構(gòu)成。在催化4-NP加氫反應(yīng)中，兩種催化劑均可在100s完全轉(zhuǎn)化4-NP，而且 PtNi 納米顆粒展現(xiàn)了更高的催化活性，不同活性組分導(dǎo)致了催化劑催化活性產(chǎn)生差異。GUAN 等[25]采用一步法將 PtNi納米顆粒固定在多孔的 SiO₂ 納米微球上，制得理論負(fù)載量為 2% 的不同 Pt-Ni 含量比的 SiO₂/PtNi 催化劑。研究發(fā)現(xiàn)，在催化4-NP加氫反應(yīng)中，當(dāng)催化劑中 Pt：Ni=1：3 時(shí)，催化劑活性較好， 5min 內(nèi)即可完成對(duì)4-NP的催化加氫，反應(yīng)速率 k=1.1214min^-1 ，TOF值為 5.35×10¹⁸ molecules ·g^-1?s^-1 ，連續(xù)使用4個(gè)循環(huán)仍展現(xiàn)良好的催化活性，其反應(yīng)速率仍可達(dá)到初始反應(yīng)速率的82.08% 。此載體具有很多微孔結(jié)構(gòu)，PtNi納米顆粒均勻分布在載體表面，且Ni含量高是此催化劑具有良好催化活性的主要原因。JIA等2采用浸漬的方法將PtPd納米顆粒還原在氨基改性的ZrSBA-15載體上，并通過改變 Pt-Pd 含量比，制備不同活性組分含量的 Pt_100-xPd_x/ZrSBA-15-AP（x=0 ，15，50，65和100）催化劑。研究發(fā)現(xiàn)，在催化4-NP加氫反應(yīng)中，以氨硼烷（AB）為氫源， Pt₅₀Pd₅₀/ZrSBA-15-AP 展現(xiàn)了良好的催化活性，在 2min 內(nèi)即可完成催化反應(yīng)，反應(yīng)速率 k_app=1.823min^-1 。其良好的催化活性歸因于優(yōu)化的 Pt-Pd 組成，以及經(jīng)氨基改性的載體有利于PtPd納米顆粒的高分散，防止納米顆粒過度生長從而產(chǎn)生更多的活性位點(diǎn)，可以有效地與活性組分發(fā)揮協(xié)同催化作用。

2.3基于碳基材料的載體

碳原料來源廣泛，價(jià)格低廉，具有較高的孔容和較大的比表面積，良好的耐酸堿能力，被廣泛用于催化劑載體2。此外，碳基材料還包括氧化石墨烯、介孔碳，碳纖維布等。

氧化石墨烯（GO）由于具有豐富的含氧基團(tuán)[28]，可有效固定活性組分，提高活性組分的分散度?；钚越M分的種類和組成也將對(duì)催化活性產(chǎn)生影響。FATH等2利用氧化石墨烯與有機(jī)鉑（II）配合物的共價(jià)功能化作用制得 [Pt（Ppy）Cl（3-Ampy）]/G0 催化劑隨后，利用水合肼進(jìn)行還原，進(jìn)而制得 Pt（0）/3- Ampy-RGO催化劑，在催化4-NP加氫反應(yīng)中，研究發(fā)現(xiàn)， [Pt（Ppy）Cl（3-Ampy）]/G0 還原4-NP的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)至 |92.4%，Pt（0）/3-Ampy-RGC 幾乎可以 100% 轉(zhuǎn)化4-NP， Pt（0）/3 -Ampy-RGO 催化劑在首次使用時(shí)反應(yīng)速率為 1.11×10^-3?s^-1 ，反應(yīng)用時(shí) 1560s ：[Pt（Ppy）Cl（3-Ampy）]/G0 首次使用反應(yīng)速率為 2.04× 10^-3?_s^-1 ，反應(yīng)用時(shí) 840s 。兩種催化劑均循環(huán)使用5次， [Pt（Ppy）Cl（3-Ampy）]/G0 催化劑轉(zhuǎn)化率仍可達(dá)到87% 以上。該催化活性較高，主要是因?yàn)樵?NaBH₄ 溶液中，經(jīng)原位還原的PtNPs可以快速轉(zhuǎn)移電子，而且 [Pt（Ppy）Cl（3-Ampy）]/G0 中的環(huán)氧基是非?；钴S的親電試劑，其具有吸引電子并作為電子受體的傾向，當(dāng)電子離開PtNPs，電荷分布發(fā)生在PtNPs和氧化石墨烯載體之間。氧化石墨烯載體中過剩電子促進(jìn)了4-NP對(duì)電子的吸附，從而使得4-NP還原為 4-AP。在[Pt（Ppy）Cl（3-Ampy）]/GO 催化劑中，環(huán)氧基團(tuán)和高活性原位生成的鉑（0）共同加速了催化劑的催化反應(yīng)活性。

ZHANG等[3將PtNPs電沉積在碳纖維布（CFC）上制得Pt/CFC負(fù)載型催化劑，在電化學(xué)沉積過程中CFC為工作電極，兩個(gè)鉑網(wǎng)電極作為對(duì)電極，分布在工作電極兩側(cè)，利用穩(wěn)態(tài)循環(huán)伏安法（CV），在-0.77～0.20V 進(jìn)行1000次循環(huán)掃描，將PtNPs沉積在CFC上，沉積量為 0.5mg?cm^-2 。研究發(fā)現(xiàn)，以Pt/CFC 為工作電極，在催化4-NP加氫反應(yīng)時(shí)展現(xiàn)了良好的催化活性。在 -0.023V 恒電位下，反應(yīng)12h，4-NP轉(zhuǎn)化率達(dá)到 83.1% 。Pt/CFC經(jīng)6次循環(huán)使用后，其4-NP的轉(zhuǎn)化率仍可達(dá)到 63.0% 。工作電極Pt/CFC，可以在不添加其他氫源的前提下，有效地利用水作為加氫供體，將有機(jī)物質(zhì)加氫還原，反應(yīng)可能的機(jī)理是利用水中的氫作為氫源，使4-NP加氫反應(yīng)生成4-AP，說明載體在一定情況下可以有效提高催化劑的催化活性，合理設(shè)計(jì)催化劑載體以及恰當(dāng)選用催化劑制備方法有助于提高催化劑催化性能。

雙金屬活性組分一般具有比單一活性組分更高的催化活性，因此，雙金屬活性組分在碳基載體中也被廣泛研究。CHEN等將超細(xì)的 PtRu 合金納米顆粒固定在介孔炭（MCN）上制備了 Pt₂Ru/MCN 催化劑。研究發(fā)現(xiàn)，其在催化4-NP的反應(yīng)中展現(xiàn)了高活性，反應(yīng) 4min ，轉(zhuǎn)化率達(dá)到 94.8% ，反應(yīng)速率 k=0.894min^-1 ，可循環(huán)使用5次。活性組分在載體上的高度分散，有利于催化活性的提高。其中活性組分 Pt 對(duì)4-NP有較強(qiáng)的還原能力，而活性組分

Ru對(duì)4-NP有較強(qiáng)的吸附能力， PtRu 雙功能機(jī)制以及相互之間的電子協(xié)同效應(yīng)，外加載體與雙活性組分之間具有一定的協(xié)同效應(yīng)，共同提高了催化劑的催化活性。

3 結(jié)論與展望

在采用鉑基催化劑催化4-NP加氫反應(yīng)時(shí)，催化劑的催化活性主要與催化劑載體種類、催化劑活性組分結(jié)構(gòu)、載體結(jié)構(gòu)、活性組分組成以及活性組分負(fù)載量等因素有很大關(guān)系。適合的載體，恰當(dāng)?shù)慕M成成分及負(fù)載量可有效發(fā)揮催化劑的催化活性。對(duì)于貴金屬催化劑而言，在保證催化活性的前提下，可以適當(dāng)降低貴金屬的負(fù)載量，或引入性能優(yōu)異的載體，摻雜其他活性組分可降低貴金屬的使用量，降低催化劑制備成本，有利于其工業(yè)化推廣應(yīng)用。利用多種活性組分間的協(xié)同作用和活性組分與載體的相互作用來提高催化劑催化活性將是未來鉑基催化劑發(fā)展的主流方向之一。研究新型催化劑載體，新催化劑的制備方法以及催化劑的再生和回收工藝等也將是未來的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。

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Research Progress in the Preparation of Supported Platinum-based Catalysts and their Catalytic Activity in Nitrophenol Hydrogenation

LIU Guohui1， YANG Dan2， SUN Yingqi1，DAI Fengju1， GUO Qingzheng

1.SchoolofEnvironmentalandChemicalEngineering，Heilongjiang UniversityofcienceandTechnology，Harbin Heilongjang

，China;.SchoolofMateralsScieneandTechnologyHeilongjang，Heilongjiang Unversityofieneandechology

Harbin Heilongjiang， China）

Abstract：Supportedpatim-basedcatalystsxhbitxcellentcatalyticativityandarewidelyusedincatalyticreactonsofeical products，as wellasintetreatmentofro-contaiingwastewaterTsecatalystsanbecategoreditosupportedcatalytsith metal oxides，non-metaloxides，andcarbon-basedmaterialssvingasariers.Tisarticleitroduces thepreparatioofsported platinum-basedcatalystsandtheirresearchprogressincatalyingthehydrogenationofnitrophenol（4-N）.Thefactorsaffectingtheir catalyticactivityaredied，adteatalytichrogentionmeasmof4-spatiallyxplord.Finalltepepaatiod application directions of supported platinum-based catalysts are discussed.

Key words： Supported; Platinum-based catalyst; Catalytic hydrogenation; Nitrophenol