Fe_3O_4催化NaBH_4还原水中对硝基苯酚.pdf

化工环保
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ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY
2016年第36卷第1期
Bi/Fe3O4催化NaBH还原水中对硝基苯酚
蔡可迎,崔耀,周慧敏
(徐州工程学院化学化工学院,江苏徐州22111
摘要]以磁性FeO为载体负载Bi(NO2)3,再用NaBH还原Bi制备了Bi/FeO2催化剂。采用XRD和紫外-可见
光谱对催化剂进行表征。考察了Bi负載量、NaBH加人量和 Bi/Fe, O,加入量对Bi/FeO,催化NaBH,还原对硝某苯酚
(4-NP)效果的影响。表征结果显示:当催化剂中Bi含量较少时,Bi分散良好;当Bi含量较多时,会形成纳米颗
粒。实验结果表明:当反应温度为25℃、初始4-NP浓度为4.0 mmol/LE时,在Bi负载量为5%(w)、 Bi/Fe, O,催化
剂加人量为500mgL、NaBH4加入量为6.0g几的条件下,反应速率常数为0.581min,4-NP的去除率为99.7%;
BiFe3O催化剂稳定性好,重复使用15次后,活性基本不变。
关键词]对硝基苯酚;NaBH;BiFe:O催化剂;催化还原
中图分类号]O643.3
文献标志码]A
文章编号]1006-1878(2016)01-0036-05
[DOI]10.39695is.100-1878,2016,01.008
Bi/Fe Or - catalyzed reduction of p-nitrophenol in water with NABH,
Cai Keying, Cui Yao, Zhou Huimin
School of Chemistry and Chemical Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou Jian su 221111, China
Abstract: The Bi/Fe O catalyst was prepared by loading Bi(NO on magnetic Fe, O and then reducing Bi'with
NABHA. The catalyst was characterized by XRD and Uv-vis spectrophotometry. The factors affecting the Bi/Fe OA
catalyzed reduction of -ni phenol4-np)with NABH were studied. The characterization results show that Bi can
disperse uniformly in the catalyst when the content of Bi is little, vice versa, form nanoparticle. Thecharacterization
results show that Under the conditions of reaction temperature 25, initial 4-NP mass concentration 4.0 mmol
Bi loading 5%( w), Bi/Fe, O catalyst dosage 500 mg/L and NABH dosage 6.0 g /L, the reaction rate constant is 0.581
min and the 4-NP removal rate is 99.7%; The stability of the Bi/Fe,O, catalyst is good and its activity keeps almost
the same after reused for 15 times
Key words: p-nitrophenol; NABHA; Bi/Fe]Os catalyst; catalytic reduction
对硝基苯酚(4-NP)是化工生产中重要的有机友好等优点。但化学还原法使用的催化剂以贵金属
合成原料,可用于生产医药和杀菌剂等。但4-NP一催化剂金291?和银为主,应用受到一定限
且进人环境,会对人和动植物造成危害。4-NP具有制。Bi的毒性很低,是一种“绿色”金属。我国Bi
高毒性,能溶于水,性质稳定,是最难以治理的化资源丰富,储量总计500-600kt,占世界总储量的
合物之一口。4-NP的还原产物对氨基苯酚(4-AP70%41]。对于Bi(Ⅲ)化合物催化氢转移还原芳
的毒性相对较低。同时,4-AP也是重要的化工和香族硝基化合物有少量的研究报导?,但未见Bi
医药中间体。因此,开发一种在水介质中将4-NP催化NaBH还原4-NP的研究报道。
还原为4-AP的环境友好技术具有重要意义?。
目前,常用的4-NP处理方法有吸附法3
微生物降解法日、光催化降解法?、化学氧化
收稿日期]2015-07-24;[修订日期]2015-10-08。
〔作者简介]蔡可迎(1970-),男,江苏省沛县人,博士,副教
法、化学还原法及电化学处理法。其中
投,电话0516-83105539,电邮caikeying(@l63.com。
化学还原法具有反应条件温和、高效、快速和环境甚金项目]徐州工程学院科研项目(xY2012270