本发明属于磁性催化剂领域，具体是涉及一种磁性纳米Cu‑Fe3O4/石墨烯复合催化剂及 其在还原硝基化合物中的应用。

纳米催化剂由于其比表面大、表面活性中心数目多及独特的催化性能而备受瞩目。然 而，纳米催化剂粒径较小，难以通过传统的离心和过滤的方法从反应体系中分离出去，这 使得纳米催化剂的回收成为了一个工程难点，大大限制了其应用。近年来，可磁分离的纳 米催化剂（磁性物质和活性组分相结合）的快速发展使得纳米催化剂在外加磁场下即可得 到分离，回收简便，而且该磁性纳米催化剂兼具高活性和易分离两个特点。尽管如此，磁 性纳米材料由于其比表能较大及具有磁性，很容易发生团聚，将其负载在载体上不失为一 种很好的解决办法。石墨烯作为一种更具潜力的载体，比表面积巨大，是目前最理想的二 维纳米材料，已经被广泛的作为纳米金属粒子和金属氧化物的优良载体。

目前，有关于金属纳米颗粒‑Fe3O4/石墨烯异质结构复合材料的制备的报道较少，例如： Li等人先通过共沉淀法制备Fe3O4/石墨烯，经过L‑赖氨酸桥连剂和PVP稳定剂的修饰后 与贵金属的盐溶液反应，选择性的将Pt，Pd或者PtPd纳米粒子负载在Fe3O4/石墨烯复合 材料的表面，纳米粒子的分散性好，产量高(Chem.Eur.J.2012,18,7601)；Hu等人所使用 的方法与之相似，先制备出磺化石墨烯(s‑G)，然后通过共沉淀法制备Fe3O4/s‑G，最后与钯 盐溶液反应得到Pd/Fe3O4/s‑G(Catal.Sci.Technol.,2012,2,2332)，通过该方法制备的 Pd/Fe3O4/s‑G复合材料可以很均匀的分散在水中或者是水/乙醇体系中。但是这类方法制备 金属纳米颗粒‑Fe3O4/石墨烯复合材料的步骤繁多，过程复杂，在一定程度上限制了其工业 化生产。因此，寻求一种简便而易于工业化生产的金属‑Fe3O4/石墨烯复合材料的制备方法 成为亟待解决的问题。

本发明在溶剂热条件下，直接以氧化石墨和可溶性二价铁盐及铜盐为原料，通过一步 溶剂热法制备了具有高催化活性的磁性纳米Cu‑Fe3O4/石墨烯复合催化剂，通过氧化石墨的 氧化作用将部分的二价铁盐氧化，从而生成了Fe3O4，避免了三价铁盐的的使用，节约了 生产成本，Cu，Fe3O4和石墨烯三者的协同作用使得该复合材料具有较高的催化活性，而 且该制备方法简便，易于工业化生产。

本发明的目的就是克服背景技术的不足，采用简便的方法经过溶剂热过程制备出一种 新型高催化活性而且兼具磁性的纳米Cu‑Fe3O4/石墨烯复合催化剂，并且提供此催化剂在还 原硝基化合物中的应用。

实现本发明目的的技术解决方案为一步溶剂热法制备磁性纳米Cu‑Fe3O4/石墨烯复合 催化剂，主要包括以下步骤：

（1）将氧化石墨置于水溶性醇中超声分散；

（2）将二价铁盐超声溶解于水中，然后滴加至（1）溶液中，搅拌均匀；

（3）将铜盐超声溶解于水中，加入氢氧化钠溶液调节pH至10~11，抽滤洗涤得到固体产 物，置于水溶性醇中超声分散，再滴加至（2）的混合液中搅拌均匀，再滴加氢氧化钠溶 液调节pH至10~11，搅拌均匀，置于水热釜中反应；

（4）将步骤（3）的产物进行磁分离，分离出固体产物，用去离子水洗涤，干燥，获得磁 性纳米Cu‑Fe3O4/石墨烯复合催化剂。

作为优选，（2）中所述的二价铁盐为硫酸亚铁和氯化亚铁。

作为优选，（3）中所述的铜盐为硝酸铜和氯化铜。

作为优选，（1）和（3）中所述的水溶性醇为乙醇和乙二醇。

作为优选，铜盐、二价铁盐和氧化石墨烯的质量比为(10~40):(5~15):1。

作为优选，（3）中溶剂热反应的温度为160~200℃，反应时间为10~16h。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

（1）通过一步溶剂热法制备了纳米Cu‑Fe3O4/石墨烯复合催化剂，Cu和Fe3O4纳米颗粒的 生成是方法简便，而且不使用三价铁盐，利用石墨烯的氧化性得到三价氧化铁，工艺操作 简便，节约了生产成本；

（2）采用石墨烯作为载体，大大提高了纳米Cu‑Fe3O4/石墨烯复合催化剂对于硝基化合物 还原的催化活性；

（3）该磁性纳米Cu‑Fe3O4/石墨烯复合催化剂在外加磁场下即可得到有效的分离，回收利 用方便。

图1为实施例1所制得磁性纳米Cu‑Fe3O4/石墨烯复合催化剂的XRD图。

图2为本发明磁性纳米Cu‑Fe3O4/石墨烯复合催化剂制备方法的示意图。