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·1532· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

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处是—OH 和 NH 4 中 N—H 的伸缩振动峰。与纯 GO 2.61%，进一步说明 GO 经氨水改性后，NH 4 成功固
−1
相比，AW-GO-1%在 1752 cm 处的羧基振动峰减 载在 GO 上，与红外表征结果一致。对比不同
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弱，而在 1400 cm −1 处出现了一个新的 NH 4 振动 AW-GO 样品，随着氨水质量分数的增加，氮元素质
峰 [20] ，说明氨水与 GO 表面的羧基反应生成了羧酸 量分数增大。当氨水质量分数为 5%时，氮元素的质
铵，并将氨根离子固定在氧化石墨烯的表面。通过 量分数为 2.61%，进一步增加氨水质量分数后，
比较不同质量分数氨水改性 GO 的样品 AW-GO-10%和 AW-GO-25%样品中氮元素质量分数
（AW-GO-1%、AW-GO-5%和 AW-GO-25%）发现， 分别为 2.69%和 2.84%，氮质量分数增加均不明显。
−1
随着氨水质量分数的增加，样品在 1752 cm 处的羧
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−1
基峰强度逐渐减弱，1400 cm 处的 NH 4 峰强度逐渐
增大，说明氨水固载在 GO 表面的量增大。

图 4 GO 的 NH 3 -TPD 谱图
Fig. 4 NH 3 -TPD spectrum of GO

图 2 GO（A）、AW-GO-1%（B）、AW-GO-5%（C）、 表 1 GO 和 AW-GO 样品的元素分析
Table 1 Elemental analysis results of GO and AW-GO
AW-GO-25%（D）的 Raman 图 samples
Fig. 2 Raman spectra of GO (A), AW-GO-1% (B),
AW-GO-5% (C), AW-GO-25% (D) samples w(C)/% w(N)/% w(H)/%
GO 66.23 0 1.64
AW-GO-1% 67.15 0.39 1.71
AW-GO-2% 67.92 1.07 2.08
AW-GO-5% 69.20 2.61 2.63
AW-GO-10% 69.85 2.69 3.17
AW-GO-25% 70.41 2.84 4.01

2.2 催化剂性能评价
表 2 为 AW-GO 样品在苯甲醛与丙二腈的
Knoevenagel 缩合反应中的催化性能评价结果。由
表 2 可知，在没有任何催化剂存在的条件下，苯甲
图 3 GO（A）、AW-GO-1%（B）、AW-GO-5%（C）、
AW-GO-25%（D）的 FTIR 谱图 醛的转化率仅为 12.7%。空白实验中反应的转化率
Fig. 3 FTIR spectra of GO (A), AW-GO-1% (B), 上升至 14.9%，这可能是由于 GO 上的含氧官能团
AW-GO-5% (C), AW-GO-25% (D) samples 对反应有促进作用所致 [22] 。与 GO 相比，经氨水改

图 4 为 GO 的 NH 3 -TPD 谱图。如图 4 所示，在 性后的 GO 在 Knoevenagel 缩合反应中表现出显著
150~400 ¥有 1 个明显的 NH 3 脱附峰，说明 GO 上 的催化活性。以 AW-GO-1%为例，苯甲醛转化率高
有明显的酸性 [21] 。通常，在 NH 3 -TPD 谱图中，200 ¥ 达 52.3%，已经远远高于纯 GO 样品的催化活性，
以上脱附的 NH 3 归结为 NH 3 与材料表面中强酸性位 并且催化活性随着 AW-GO 样品制备过程中使用氨
化学结合吸附的 NH 3 。结合 FTIR 表征结果可知， 水质量分数的增加而增加。当氨水质量分数增加到
GO 表面的酸性位主要源自于其表面大量的羧基。 5%时，苯甲醛转化率增加至 93.6%，且反应目标产
在与氨气接触过程中，GO 表面的羧基与氨气发生 物（苄亚基丙二腈）选择性达 94.8%，目标产物的
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酸碱反应，生成 NH 4 。 收率达到 88.7%。与 AW-GO-5%相比，AW-GO-25%
表 1 为 GO 及 AW-GO 样品的元素分析结果。与 的苯甲醛转化率和目标产物选择性均略有提高，这
GO 相比，AW-GO-5%样品中氮元素的质量分数高达 与催化剂表征结果一致。