纳米复合材料的应用
现代工业的发展在为人们提供优质产品的同时,也产生了大量含有难降解有机污染物的工业废水。硝基苯酸(Nitrophenol)是工业生产中广泛应用的一种有机物质,环境中所含的硝基苯酚通常主要来自有机合成、制造染料以及生产炸药等行业。目前,在空气、水和土壤中都发现有少量的硝基苯酚类物质。这类物质在自然界中存在时间长,容易在生物体内富集滞留,严重时导致人类和动物畸变、血液疾病、肝肾损伤、雌性化以及癌变,对人类的生命和生活带来了严重威胁。相反,它的还原产物氨基苯酚(aminophenol)却是染料、医药、化妆品等领域的重要中间体。因此,关于这项“变废为宝”的研究在世界上引起了广泛关注。石墨相氮化碳(g_C3N4)作为类石墨烯材料的典型代表,带隙为2.7eV,可以吸收可见光,其层与层之间以范德华力相连,具有较好的化学与热力学稳定性,此外还具有无毒、来源丰富、价格低廉,制备简单等特点。氮化碳是分散和稳定纳米颗粒的优良载体,基于氮化碳的复合材料已展现许多优良的特性,在催化、储能、生物医药等领域中的应用前景宽广,在提高半导体光催化剂活性方面,已显示出独特的优势。Cheng N等人采用光致还原法制备Au和g_C3N4的复合物,在光催化降解甲基橙方面具有较高的性能等人制备出Au与g_C3N4的复合物用于电致化学发光的免疫传感器,对检测癌胚抗原具有更敏感的响应。
本发明的目的在于提供一种Au/g_C3N4纳米复合材料的新应用。实现本发明目的的技术解决方案为:一种Au/g_C3N4纳米复合物的应用,将其作为硝基酚催化还原反应的催化剂。其中,所述Au/g_C3N4纳米复合物中金纳米颗粒的粒径为3-5nm,Au/g-C 3N4纳米复合物中Au的用量为硝基酚用量的1% -8%。所述的Au/g_C3N4纳米复合物通过以下步骤制备:
第一步:将碳化氮在超纯水中进行超声分散60-120min,得到碳化氮分散液;
第二步,将氯金酸溶液滴入超纯水中搅拌10-30min,再滴入硼氢化钠溶液搅拌30_60min ;
第三步,将第二步制得的纳米金溶液逐滴加入第一步分散液中搅拌120-180min ;
第四步,将第三步所得反应体系冷冻干燥,制得Au/g_C3N4复合材料。
与现有技术相比,其优点在于:开拓Aug-C3N4纳米复合材料的新应用,该纳米复合材料作为有机催化的催化剂,在对各种硝基酚的催化还原方面具有优异的催化还原性能。