一种纤维状催化剂的制备
催化剂是化学反应中经常使用的试剂，主要用于提高反应速率和效率。贵金属是常见的催化剂类型，而贵金属纳米颗粒由于具有较大表面积、高的催化性能，也成为广大科研工作者的研宄热点。贵金属纳米颗粒可以直接用做催化剂，但由于纳米金属颗粒容易团聚，易使催化剂的有效表面积下降，从而导致催化性能下降。现有技术中用于提高纳米金属颗粒催化效率的方式主要是将金属纳米颗粒负载于载体上使用。然而，进一步的研宄表明，尽管现有的部分负载型纳米贵金属催化剂能够解决纳米金属颗粒因团聚导致的催化性能下降的问题，但负载型纳米贵金属催化剂仍存在以下的技术问题:已有的负载型纳米贵金属催化剂由于其复杂的催化体系、催化剂的制备工艺复杂，往往难以直接与反应物(尤其是液体反应物)分离，而从环保和成本角度考虑，贵金属催化剂的回收势在必行，因此采用此类负载型催化剂时，需要在反应之后，通过单独的分离过程(如采用离心或者过滤方法)将催化剂和反应液分开，才能重新投料继续反应，反应不能连续进行。
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本文提供了一种纤维状催化剂的制备方法，其中通过对其反应原料和关键工艺步骤(譬如负载基底、贵金属附着工艺、反应物浓度及反应温度等)进行改进，与现有技术相比能够有效解决负载型纳米贵金属催化剂回收复杂、不能连续进行反应等的难题；并且，该制备方法工艺简单、操作便捷，反应材料廉价、易得，能有效减小负载型催化剂的制备成本。具体技术方案如下：
(I)纤维@聚多巴胺复合材料的合成:将三羟甲基氨基甲烷溶于去离子水中配制浓度为5mmol/L〜20mmol/L的三羟甲基氨基甲烷水溶液；然后，在0°C〜70°C的温度环境下将纤维加入至所述三羟甲基氨基甲烷水溶液中；接着，再按照每ImL三羟甲基氨基甲烷水溶液添加lmg-5mg盐酸多巴胺的配料比向所述三羟甲基氨基甲烷水溶液中加入盐酸多巴胺，搅拌反应至少3小时，使所述盐酸多巴胺发生聚合并包裹在纤维上，得到纤维@聚多巴胺复合材料；
(2)纤维@聚多巴胺-贵金属复合材料的制备:将贵金属盐溶于水，得到贵金属离子浓度为lmmol/L〜100mmol/L的贵金属盐溶液，接着再将所述贵金属盐溶液冰浴预冷；然后，将所述纤维@聚多巴胺复合材料加入到所述贵金属盐溶液中，在(TC〜10°C的温度环境下搅拌反应0.1小时〜12小时，得到纤维@聚多巴胺-贵金属复合材料；
(3)纤维状催化剂的制备:将所述纤维@聚多巴胺-贵金属复合材料洗涤、干燥后得到纤维状催化剂。
通过以上技术方案与现有技术相比，具有以下优点:1.由于对负载型纳米贵金属催化剂的制备方法进行改进，采用廉价、易得的反应材料，在保证催化剂的催化活性不受影响的前提下，使制得的催化剂易于分离回收，并且，得到的催化剂可用于固定床中，能够实现连续的催化反应，对降低催化剂的应用成本具有积极成效，也提高生产效率。2.该制备方法是先将纤维以聚多巴胺包裹，然后利用聚多巴胺与贵金属盐反应负载纳米贵金属颗粒，生产工艺简单，原料易得、条件温和、操作简单，易于工业化。聚多巴胺具有良好的亲水性，纤维经过聚多巴胺包裹后更易于反应物水溶液的浸润和渗透，有利于传质，使得反应物与负载于纤维@聚多巴胺表面的钯纳米粒子有效接触，从而提高了反应效率。