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随着科技的进步,工业产业技术的发展,各类有机污染物的大量排放,造成了严重的环境污染,对人类的生产和生活产生不利的影响。因此,开发一种高效去除有机污染物的方法尤为重要。催化还原法是一种高效、节能、操作简单的方法,它可以有效的将废水中的有机污染物去除,不会产生二次污染。作为催化还原反应最关键的部分,高效、稳定、可回收的催化剂对催化还原反应至关重要。传统的催化剂主要以贵金属纳米粒子为主,然而,贵金属纳米粒子材料催化剂存在易团聚、不易回收、高成本等缺点,限制了其在催化领域的应用。还原氧化石墨烯（rGO）材料具有大的比表面积和较强的吸附性能。钴铂（CoPt）合金材料拥有良好的磁学性能和催化性能。因此,将rGO、CoPt合金材料和贵金属纳米粒子复合,构筑具有高催化性能和良好循环稳定性的复合材料催化剂具有重要意义。本论文将rGO、CoPt合金纳米粒子、贵金属纳米粒子三者相复合,构筑具有良好催化性能和磁回收特性的复合材料催化剂。研究了其在硼氢化钠（Na BH4）存在下催化还原有机污染物的催化性能,探究了其催化还原反应机理。主要的工作内容及结论如下:以氧化石墨烯（GO）和贵金属盐为前驱体,通过简单的共还原法合成rGO/Ag、rGO/Au、rGO/Pt复合材料催化剂。还原氧化石墨烯只是作为载体,并未改变贵金属纳米粒子的结构。对于rGO/Ag复合材料催化剂,rGO/5×10-4mol Ag对4-硝基苯酚（4-NP）呈现最好的催化性能,速率常数k值达到0.531 min-1。rGO/5×10-4mol Ag对4-NP经过4次重复循环实验后,4-NP的转化率仍高达86.9%。室温下,rGO/5×10-4mol Ag完成对Rh B和MB的催化反应时间分别为7和5 min。当还原氧化石墨烯分别负载Au、Ag、Pt三种贵金属时,rGO/5×10-4mol Au和rGO/5×10-4mol Ag分别在8和9min完成催化反应,而rGO/5×10-4mol Pt在60 min后仍未完全将4-NP去除。虽然rGO/5×10-4mol Au的k值(0.618 min-1)高于rGO/5×10-4mol Ag的k值(0.55 min-1),但两者相差不大,考虑到催化剂的成本,金属Ag在催化领域具有更为广泛的应用价值。制备了一种小尺寸的超顺磁性CoxPt100-x（x=25,35,50,65,75）合金纳米粒子催化剂。结合共还原法,通过调节Co和Pt的原子比,制备了不同原子比的CoPt合金纳米粒子。当Co的原子含量分别为25,50,75时,合金纳米粒子为单一的面心立方或面心四方结构。此外,合金纳米粒子具有超顺磁性,在外磁场的作用下,展现出良好的磁响应性。在Na BH4存在下,小尺寸的CoxPt100-x（x=25,50,75）合金纳米粒子催化剂对4-NP具有良好的催化还原性能。CoxPt100-x（x=25,50,75）合金纳米粒子催化剂的速率常数k值分别为1.464、0.857和1.75 min-1。经过4次催化循环反应后,合金纳米粒子催化剂对4-NP仍表现出较高的催化效率。以成本和稳定性角度得出,Co50Pt50合金纳米粒子催化剂更适合应用于催化还原4-NP。此外,在Na BH4的存在下,Co50Pt50对Rh B和MB表现出良好的催化活性,完成对二者的催化反应分别用时4和3 min。利用简单的还原法和自组装法成功制备了CoPt/Ag复合材料催化剂。在Ag纳米粒子的表面修饰PEI,然后将CoPt合金纳米粒子固定在Ag表面。通过调节Ag的量,调控催化剂的催化还原性能。当Ag的量为3×10-4mol时,在Na BH4存在下,CoPt/Ag对4-NP催化还原反应的速率常数k值为2.212 min-1,高于其他样品,证明CoPt/3×10-4mol Ag具有最好的催化还原性能。经过进行4次催化还原循环反应后,4-NP的转化率仍超过83%,且超顺磁性的CoPt/3×10-4mol Ag催化剂的结构没有发生改变,说明其在催化还原反应过程中具有良好的循环稳定性。CoPt/3×10-4mol Ag对Rh B和MB表现出良好的催化活性,证明其具有普适性。结合共还原法和沉积法,制备了一种具有优异催化性能、可磁回收、循环稳定的rGO/CoPt/Ag复合材料催化剂。复合材料催化剂rGO/CoPt/Ag对4-NP表现出优异的催化性能。在Na BH4存在下,rGO/CoPt/Ag用时1 min完成对4-NP的催化还原,其速率常数k值为5.306 min-1,且归一化速率常数knor值高达56.76 min-1mg-1。催化剂rGO/CoPt/Ag优异的催化性能主要归结于其rGO良好的吸附性能,CoPt和Ag的双重催化特性以及复合材料催化剂中各组分的协同作用。经过4次催化还原反应后,4-NP的转化率仍高于85%,且催化剂的结构没有发生变化,证明了催化还原反应中rGO/CoPt/Ag良好的循环稳定性。此外,当Rh B和MB为目标污染物时,rGO/CoPt/Ag对二者展现出良好的催化性能,证明其具有普遍适用性。简言之,rGO/CoPt/Ag复合材料催化剂拥有高的催化性能、良好的循环稳定性和普适性。