[发明专利]一种以秸秆-石墨烯杂合体为载体原位负载零价铜的催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种以秸秆-石墨烯杂合体为载体原位负载零价铜的催化剂，所述的催化剂是以秸秆-石墨烯杂合体为载体，在秸秆-石墨烯杂合体上原位负载有纳米零价铜颗粒；所述纳米零价铜的负载量为0.5%-3%；

以秸秆-石墨烯杂合体为载体原位负载零价铜的催化剂的制备方法，包括步骤如下：

（1）将秸秆清洗、烘干、研磨、筛分，得到秸秆粉末，将秸秆粉末加入氧化石墨烯溶液中，细胞破碎，得到含有秸秆-石墨烯杂合体的混合液；秸秆为小麦秸秆，烘干温度为80℃，秸秆筛分至100目；氧化石墨烯溶液浓度为1-5mg/mL，氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯、秸秆的质量比为1：(0.25-1.25)，细胞破碎处理时间为15min；

（2）向含有秸秆-石墨烯杂合体的混合液中加入二价铜盐溶液，超声处理，然后加入尿素，混合均匀；秸秆与二价铜盐溶液的质量体积比为：（0.1-1.25）：（1-5），单位：mg/mL；尿素的添加量与秸秆的质量比为（0.1-0.5）：（0.25-1.25）；

（3）将步骤（2）得到的溶液转移密封到聚四氟乙烯反应釜中，水热处理；反应釜冷却后，将获得的样品过滤洗涤，冷冻干燥，研磨，得到以秸秆-石墨烯杂合体为载体原位负载零价铜的催化剂。

2.根据权利要求1所述的以秸秆-石墨烯杂合体为载体原位负载零价铜的催化剂，其特征在于，步骤（2）二价铜盐溶液为硝酸铜溶液，浓度为45-55mmol/L。

3.根据权利要求1所述的以秸秆-石墨烯杂合体为载体原位负载零价铜的催化剂，其特征在于，步骤（2）二价铜盐溶液为硝酸铜溶液，浓度为50-53mmol/L。

4.根据权利要求1所述的以秸秆-石墨烯杂合体为载体原位负载零价铜的催化剂，其特征在于，步骤（3）中，水热反应温度为160-200℃，反应时间为4-8h；过滤过程中经乙醇、去离子水冲洗多次；冷冻干燥条件：温度为-40~-55℃，真空度为0-15Pa下干燥12h。

5.一种权利要求1所述的以秸秆-石墨烯杂合体为载体原位负载零价铜的催化剂的应用，用于对硝基苯酚催化还原为对氨基苯酚。

6.根据权利要求5所述的应用，对硝基苯酚的催化还原的具体方法如下：将0.2270g的硼氢化钠（NaBH₄）加入到200 mL，0.1 mmol/L的对硝基苯酚溶液中，NaBH₄:对硝基苯酚PNP的摩尔比为300:1；然后，在连续磁力搅拌下将10mg催化剂投加到充分混合的溶液中，完成对对硝基苯酚的催化还原。