氮掺杂铁基催化剂的制备及其催化4-硝基苯酚加氢还原性能

采用铁离子和单宁酸的配合物作为前驱体，以醋酸锌为造孔剂，双氰胺为氮源，通过高温还原方法制备了氮掺杂碳负载的铁基催化剂，评价了其催化4-硝基苯酚(4-NP)加氢还原反应的活性，筛选出活性最高的催化剂为Fe_0.5Zn_2.5-N@C(n(Fe³⁺)=0.5 mmol,n(Zn²⁺)=2.5 mmol)。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子能谱(XPS)等手段对该催化剂结构进行了表征。结果表明，催化剂表面没有观察到Fe纳米颗粒，金属Fe的化学价态为+2和+3价，催化剂表面存在明显的缺陷。活性测试结果表明，催化剂Fe_0.5Zn_2.5-N@C具有较好的重复利用特性，重复使用5次后，底物4-NP的转化率仍维持在96%以上。