文献综述
- 硝基酚类化合物
1．1硝基酚及其还原产物研究背景
近年来，伴随着经济的高速发展，环境问题也接踵而至，尤其是水污染，硝基酚类化合物因其在水介质中的高溶解度和稳定性成为引起水污染的主要已知污染物之一,此类化合物具有化学性质稳定、可生化性差、高毒性和强致癌性等特点。硝基酚是工业废弃物中常见的126种污染物之一，是工业废水中典型的有机染料污染源,硝基酚对人类危害大的主要原因是存在硝基基团，会导致细胞发生癌变、突变等，在自然界中难分解，存在周期长。而硝基酚还原反应的主要产物氨基酚是合成药物和染料的重要原料，且更容易生物降解，所以硝基芳烃的选择性催化加氢反应对染料和医药工业具有重要意义。
1.2硝基酚的还原体系
目前的研究中，已经提出了许多用于硝基苯酚的降解方法，例如光催化降解，阳极氧化，电化学方法，氢化反应，微生物降解，吸附Fenton工艺，催化湿空气氧化工艺，化学还原等[1]。而吸附取决于硝基酚与吸附剂之间的物理相互作用，从而达到去除水中污染物的目的。近些年来的研究，科学家们更侧重于硝基酚类化合物的化学还原方法，被认为是含水储层中去除此类污染物的先进方法[1] 。
还原法是指在还原剂，例如硼氢化钠的存在下，利用具有催化还原性能的催化剂还原污染物的方法，该方法主要用于有机物如偶氮染料，破坏其发色基团，以达到脱色的目的[2]。Haber在1898年基于电化学实验模型理论证实了硝基化合物还原为胺基化合物的机理，包括两种不同的反应途径。在直接的反应路径中，直接将硝基化合物还原为相应的亚硝基，之后形成芳基/烷基羟胺，最后还原为胺类化合物 ；在缩合途径中，涉及到亚硝基与N-芳基/烷基羟胺物质的缩合，从而产生相应的叠氮中间体，后者进一步转化为偶氮，之后形成肼，最终生成胺类化合物[1]。硝基化合物转化为相应的氨基化合物常用的催化剂有氢气、水合肼和硼氢化钠等。不同的反应条件以及反应体系，则有不同的反应机制。
NaBH4是良好的还原剂，此反应可以在常温常压下进行，而且可以在水溶液中进行，使硝基化合物的还原转化成为了绿色反应。同时NaBH4还原性强，方便存储和使用，是最常用的还原剂。从Langmuir-Hinshelwood机理中得出NaBH4对硝基酚（4-NP）催化还原的过程是一个表面反应，开始反应物对分子吸附，然后在催化剂表面开始双点吸附[3]。（图1-1）
图1-1 Langmuir-Hinshelwood机理中4-NP还原反应的电子转移图
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