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六价铬(Cr(VI))是常见的水污染源之一,具有高环境毒性及致癌性;而三价铬(Cr(III))低毒且可转为氢氧化铬沉淀,易从水体中分离。在合适的催化条件下,利用甲酸将Cr(VI)还原为Cr(III)是处理铬污染的有效方法之一。本论文通过液相法合成了两种炭负载的纳米金属催化剂,探索了其将Cr(VI)还原转化为Cr(III)的催化活性和催化机理。首先,以水合肼为还原剂、采用一步水热还原法制备了氮掺杂石墨烯(NG)负载的CuPd纳米合金(PdCu/NG),并利用XRD、HRTEM、EDX、ICP-OES和XPS等手段对材料的物相、结构、组成和表面化学态等进行了详细表征。结果表明,NG表面上负载的纳米金属为均相的PdCu合金(而非常见的Cu和Pd两相混合物),金属的负载量为35 wt.%,平均粒径为4.7 nm。该PdCu/NG催化剂对甲酸还原Cr(VI)具有优异的催化活性,催化反应速率高达0.406 min-1,活化能低至34.9 kJ/mol。优异的催化活性来源于金属-载体强相互作用(SMSI)效应,以及PdCu金属间的协同效应。相比于常见的贵金属催化剂(如Pd、Pt等),所合成的PdCu/NG具有价格低廉、活性更高等优点。其次,将金属有机框架化合物ZIF-8炭化后得到的ZC作为载体,水合肼为还原剂,合成了ZC负载的NiPd双金属纳米催化剂(NiPd/ZC)。并利用XRD、HRTEM、EDX、ICP-OES和XPS等手段对其进行了表征。研究发现,炭化后的载体保持着多孔炭骨架空间结构,NiPd双金属纳米颗粒均匀地负载在ZC介孔内。ZC上负载的纳米金属为双相Ni Pd纳米粒子。在催化还原Cr(VI)的实验中,NiPd/ZC双金属催化剂的催化活性明显优于单金属纳米催化剂。其催化速率高达0.396 min-1,活化能低至28.7 kJ/mol。经过五次循环使用后,催化剂的催化活性只降低了2.7%。相比较PdCu/NG催化剂,ZC具有更大的比表面积和独特的空间框架结构,使得金属粒子的附着位点增多,催化稳定性更好。磁性Ni粒子的引入,让催化剂的回收再使用变的更加方便。最后,总结全文并展望了课题未来研究方向。