镍铜纳米线-氧化石墨烯复合磁性催化剂的（二）

2.2 催化剂Ni&Cu-NWs@GO的催化性能

将Ni&Cu-NWs@GO作为磁性催化剂应用到对硝基苯酚的还原体系中得到的紫外光谱结果如图3所示，以市售雷尼镍（Raney-Ni）作为对照催化剂。由图3可以看出，在相同的反应条件下，以Ni&Cu-NWs@GO和Raney-Ni催化对硝基苯酚还原的反应分别在3min和15min时结束，Ni&Cu-NWs@GO纳米复合材料的催化反应速率明显高于Raney-Ni。通过计算得到以Ni&Cu-NWs@GO和Raney-Ni为催化剂催化反应的转化率分别为98.29%和85.30%。

以-ln（A_t/A₀）为纵坐标，以时间t为横坐标作图，得到Ni&Cu-NWs@GO和Raney-Ni催化对硝基苯酚还原的催化速率图，如图4（a）所示。图中直线的斜率即两种催化剂催化对硝基苯酚还原反应的表观速率常数ka，分别为1.162min^-1和0.120min^-1。把表观速率常数进行质量归一化得到Ni&CuNWs@GO和Raney-Ni的质量反应速率常数kM分别为5.81mg^-1·min^-1和0.598mg^-1·min^-1。

Ni&Cu-NWs@GO为磁性材料，外加磁场作用下能很好地实现固液分离，故以Raney-Ni为对照，对比考查了两种催化剂的循环催化性能，结果如图4（b）所示。随着循环圈数增加，两种催化剂的催化性能均呈下降趋势；但相对而言，Ni&CuNWs@GO的循环性能要优于Raney-Ni，到第十圈反应时，催化反应转化率仍超过82%。

3 结论

（1）采用磁场辅助-液相还原法在GO水溶胶体系中自组装制备GO@Ni-NWs前驱体，再通过原电池反应于液相条件下在前驱体表面原位负载上活性金属Cu，成功制备了Ni&CuNWs@GO复合材料，平均直径约为90nm，平均长度大于2μm，比表面积为11.36m²/g。

（2）Ni&Cu-NWs@GO磁性催化剂用于催化还原对硝基苯酚，催化效率达到98.29%，质量反应速率常数k_M为5.81mg^-1·min^-1，循环催化反应十圈后催化反应转化率超过82%，催化性能明显优于参照催化剂Raney-Ni。

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