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金属纳米材料由于独特的尺寸和结构,而具有特殊的化学、光学、磁学、电学等性质,在催化、环保、电磁学、能源等领域应用广泛,成为研究重点。其中,铜纳米材料因其在催化性能、杀菌性能等方面具有可比拟于贵金属(如Au、Ag)纳米材料的高活性,且铜原料相对的低价格,引起广泛关注。本文针对Cu@SiO2纳米复合材料,制备出Cu@SiO2纳米复合材料,并研究了其作为催化剂在苯酚羟基化、对硝基苯酚还原反应中的作用。首先,在非离子表面活性剂鲸蜡醇聚氧乙烯醚(Brij(?)58)/环己烷反胶束微乳液体系中,以双功能配体稳定Cu2+,用还原剂NaBH4原位还原后,包覆二氧化硅,制备出了空心Cu@SiO2纳米复合材料。其次,将Cu@SiO2纳米复合材料应用于催化苯酚羟基化,以反相高效液相色谱法进行跟踪检测,过氧化氢为氧化剂,研究了Cu@SiO2纳米复合材料催化苯酚羟基化的催化性能。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、苯酚与过氧化氢物料比、反应溶剂对催化性能的影响。确定了其最佳催化条件,即反应温度75℃,反应时间3.5h,苯酚与过氧化氢摩尔比1:1,催化剂与苯酚质量比为3wt%。在此最优条件下苯酚的转化率为39.8%,苯二酚选择性为72.5%,且催化剂具有良好的循环使用性能。最后,以NaBH4为还原剂,研究Cu@SiO2纳米复合材料在对硝基苯酚还原反应中的催化性能,反应过程中利用紫外-可见吸收光谱法跟踪检测。考察了反应温度和催化剂用量对催化效率的影响及循环使用性能,研究了此还原反应的反应动力学。结果表明:催化剂用量1mmo1%、反应温度25℃时,反应完全时间为27min,转化率可达98.0%,且循环使用第6次时,对硝基苯酚转化率几乎无降低为97.8%。当还原剂NaBH4相对于对硝基苯酚大大过量时,催化还原反应为准一级动力学反应。动力学研究发现:25oC、催化剂用量1.Om01%时,其表观速率常数k为0.159min-1;由不同温度时表观速率常数与绝对温度的关系,计算出反应活化能为51.6kJ/mol。