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无溶剂合成n掺杂碳基催化剂高效还原4-硝基苯酚( Solvent-free synthesis of N-doped carbon-based catalyst for high-efficient reduction of 4-nitrophenol )
D Chen L Wu S Nie P Zhang
本研究采用低成本原料（海藻酸和氯化铵）制备了一种简便、无溶剂、一步法的氮掺杂碳，并作为高效的无金属催化剂用于4-硝基苯酚(4-NP)的还原。所制备的催化剂含氮量高（可达5.49at%)、比表面积大（可达630m·g),缺陷丰富，为4-NP的还原提供了充足的活性位。其表观速率常数(0.2141min)和TOF值(1.33×10mmolmgmin)较高，与已报道的大多数金属基催化剂相当，甚至超过大多数金属基催化剂。密度泛函理论(DFT)计算表明，这种优异的催化活性是通过引入N原子来调节电子转移和促进4-NP离子的吸附来实现的。详细探讨了反应的动力学和热力学参数，符合Langmuir-Hinshelwood模型。本工作不仅为制备先进的氮掺杂碳材料提供了一种通用的策略，而且为设计和开发用于各种催化反应的生物质衍生无金属催化剂提供了有益的指导。
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