技术摘要：
本发明提供了一种铜/多孔碳纳米棒材料、制备方法和应用，所述铜/多孔碳纳米棒材料由多孔碳纳米棒包覆的铜纳米颗粒组成。首先将均苯三甲酸和氢氧化钠或氢氧化钾溶解于水溶液中，加入可溶性金属铜盐的水溶液，常温下搅拌制得均苯三甲酸合铜(Cu‑BTC)前驱体；再将Cu‑BTC  全部
背景技术：
含酚类化合物和胺类化合物的废水是当今世界上危害大、污染范围广的工业废水 之一。这些废水若不经过处理，直接排放、灌溉农田则可污染大气、水、土壤和食品。因此酚 类、胺类化合物受到了越来越多的关注。当前，已有很多种方法被用于酚类、胺类化合物，如 吸附法，催化法，膜分离法，萃取法，沉淀法，活性污泥法和生物膜法等等。其中，硼氢化钠辅 助的催化还原法因其简单快速的优点而被认为是一种有发展前景的方法。但是一些传统的 催化剂材料，比如Au、Ag等贵金属，受到价格、催化性能等限制，无法得到实际应用。因此，我 们提出制备一种铜基金属有机骨架材料衍生的铜/碳纳米棒材料用于酚类、胺类化合物降 解。 金属有机骨架(MOF)是由无机金属中心(金属离子或者金属簇)与有机配体通过自 我组装相互连接，形成的一类具有周期性网状结构的晶体多孔材料。MOF材料由于其结构稳 定，存在大量有机配体，而且金属离子均匀分布，许多研究工作者将其作为模板来合成不同 结构和组分的衍生材料，一般包括碳材料，金属化合物，金属化合物碳复合材料。现在MOF衍 生材料已经被广泛应用于能量存储和转化的领域，例如锂离子电池、锂硫电池、超级电容器 和电催化，但是在废水处理的领域中，尤其在去除水中酚类化合物的应用方面的报道还较 少。如Zhao等人和Niu等人利用溶剂热法制备的Cu-MOF作为前躯体，煅烧后获得铜基碳复合 材料。研究发现这两种铜基碳复合材料作为催化剂，能够催化4-硝基苯酚(4-NP)还原为4- 氨基苯酚(4-AP)(X .Zhao ,Y .Tan ,F .Wu ,H .Niu ,Z .Tang ,Y .Cai ,J .P .Giesy ,Sci .Total  Environ,2016,571,380-387；H.Niu,S.Liu,Y.Cai,F.Wu,X.Zhao,Micropo.Mesopo.Mater., 2016,2019,48-53)。然而，这些已报道的Cu-MOF前躯体的制备多需要采用有机溶剂、高温、 高压等手段，对环境有害，且不利于工业上大体积生产。为了解决这些问题，我们采用价廉 易得的均苯三甲酸配体，在水相中通过常温沉淀法，与金属铜盐反应获得均苯三甲酸合铜 前躯体。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有大部分的MOF制备工艺中所需要用到的有 机溶剂、高温、高压等手段，提出一种简便、高效的、新型的铜/多孔碳纳米棒材料及其制备 方法，用于酚类、胺类化合物的降解。 为了实现上述目的，本发明提出的技术方案为： 一种铜/多孔碳纳米棒材料，其特征在于，包括铜纳米颗粒和多孔碳纳米棒，铜纳 米颗粒分布于多孔碳纳米棒基质中，所述碳纳米棒的平均长度是200-1500nm，平均直径是 50-200nm，铜纳米颗粒的平均尺寸是20-80nm，该铜/多孔碳纳米棒材料的比表面积是50- 3 CN 111569875 A 说　明　书 2/4 页 200m2/g。 所述铜/多孔碳纳米棒材料的制备方法，包括以下步骤： (1)将均苯三甲酸(H3BTC)和氢氧化钠或氢氧化钾溶解于水溶液中，加入可溶性金 属铜盐的水溶液，常温下进行混合搅拌，然后经离心洗涤、干燥后得到均苯三甲酸合铜(Cu- BTC)前驱体； (2)将步骤(1)得到的Cu-BTC前驱体在保护气氛下进行煅烧，冷却后得到所述的 铜/多孔碳纳米棒材料。 进一步地，在所述步骤(1)中，所述均苯三甲酸和氢氧化钠或氢氧化钾的物质的量 比为1:3；所述均苯三甲酸的水溶液浓度为0.01-0.1mol/L。 进一步地，在所述步骤(1)中，所述可溶性金属铜盐为硫酸铜、醋酸铜、硝酸铜、氯 化铜中的一种或几种。 进一步地，在所述步骤(1)中，所述金属铜盐水溶液浓度为0.01-0.1mol/L。 进一步地，在所述步骤(1)中，所述混合搅拌时间是5-120min。所述干燥条件为70 ℃，12h。 进一步地，在所述步骤(2)中，所述保护气氛为氮气或者氩气；所述煅烧的升温速 率为1～10℃/min，煅烧时间为1～24小时，煅烧温度为500～1000℃。 所述铜/多孔碳纳米棒材料的应用，用于酚类或胺类化合物降解的催化剂。 进一步地，所述酚类或胺类化合物为对硝基苯酚、邻硝基苯酚或对硝基苯胺。 与已有技术相比，本发明的优点在于： (1)利用较为廉价的配体和金属盐作为原料，价格便宜。 (2)摒弃大部分的MOF制备工艺中所需要用到的有机溶剂、高温、高压等手段，采用 常温水溶液法制备，制备工艺简易且环保。 (3)可实现大批量制备多孔的铜碳纳米棒，具有很高的应用前景。 (4)所制备的铜碳纳米棒材料因其独有的形貌和结构特征，对废水处理中难以降 解的酚类、胺类化合物具有优异的催化降解性能。 附图说明 图1中(a)为实施例1的Cu-BTC前驱体的SEM图；(b)为实施例1制得的Cu-BTC前驱体 的XRD图。 图2为实施例1制得的铜/碳纳米棒的SEM图。 图3为实施例1制得的铜/碳纳米棒的TEM图谱。 图4为实施例1制得的铜/碳纳米棒的XRD图。 图5为实施例1制得的铜/碳纳米棒的氮气吸附-脱附等温线。 图6中(a)、(b)、(c)分别为实施例1制得的铜/碳纳米棒催化降解4-NP、O-NP和4-NA 的UV-vis光谱。