碳夹铂三明治包覆Fe3O4 纳米颗粒材料催化硝基苯加氢制对氨基苯酚

乔雨晴，顾 敬，李文治，赵 门，王祥昊，王双寿，刘 平，王 军

1.安徽工业大学化学化工学院，安徽 马鞍山 243000；

2.常州大学石油化工学院，江苏 常州 213000；

3.南京工业大学化工学院，江苏 南京 211816

对氨基苯酚（PAP）是一类重要的化工原料及制药中间体，用于生产具有广泛应用的止痛药物扑热息痛，以及生产染料、照相和橡胶等产品[1]。对氨基苯酚的生产方法有很多，包括对硝基苯酚法、硝基苯法、苯酚法和对硝基氯化苯法等，其中硝基苯直接加氢法具有工艺流程短、成本低和污染小等优点，是具有重要工业应用价值的绿色生产工艺，但同时也是最具挑战性的方法[2-3]。硝基苯法制备PAP 通常采用Pd，Pt 和Rh 等贵金属负载型材料作为加氢催化剂[5-7]，采用液体硫酸作为重排催化剂，硝基苯首先在金属活性位上加氢生成中间产物苯基羟胺（PHA），随后PHA 在酸性催化剂作用下发生Bamberger 重排反应生成PAP[4-7]。由于硫酸具有强腐蚀性，常规负载型金属催化剂易被其腐蚀而流失，造成催化剂活性下降[7]。采用酸性离子液体[8]和沸石分子筛[9]等固体酸代替硫酸，虽然能解决腐蚀问题，但是对氨基苯酚的产率却不高，限制了其广泛应用。因此，设计合成具有优异加氢选择性且能够抗强酸腐蚀的新型催化剂尤为重要。

近年来，碳包覆材料因具有独特的物理与化学性质而受到研究者的广泛关注[10-11]。Deng 等[12]采用二维石墨烯层保护金属制备“铠甲”催化剂，有效地调变了石墨烯的电子结构，提高了催化剂的催化活性。Wang 等[13]采用氮掺杂碳封装碳化钼作为催化剂，在硫酸介质中催化硝基苯加氢，循环5 次后仍具有96.6%的PAP 选择性。Jagadeesh 等[14]通过热解预先组装的前驱体制备得到石墨壳包覆的钴（Co）纳米颗粒催化剂，可循环用于催化伯胺、仲胺、叔胺以及N-甲基胺的高效合成。由此可见，碳包覆型材料是解决硝基苯加氢制PAP 工艺中酸腐蚀和加氢选择性低问题的有效材料。碳包覆材料的制备常采用高温热解法、化学气相沉积法等[15]，但制备过程中通常需要涉及高温处理，导致催化剂中的金属颗粒部分团聚，不利于催化剂性能的提高。采用在金属纳米粒子表面包覆聚合物再碳化的方法可控制包覆碳层的厚度与层数，有效降低金属颗粒的聚集。多巴胺（DA）是一种含有邻苯二酚和胺官能团的生物分子，室温下即可自组装在各种基质表面形成聚多巴胺（PDA）涂层[16]，且PDA 的表面富含氨基、亚胺以及酚羟基等活性基团，可通过配位、螯合或还原等作用锚定金属离子[17]，有利于更好地包覆金属纳米颗粒。

Fe3O4纳米粒子的能带结构介于金属和绝缘体之间，具有较高的导电性和独特的磁性，既可作为载体又可作为催化剂，被广泛应用于生物催化、废水处理以及多相催化[18]。裸露的Fe3O4纳米颗粒由于范德华力而倾向于聚集形成更大的颗粒，导致其原始活性显著降低，因此常将Fe3O4表面涂覆碳或二氧化硅等惰性材料，以减少其尺寸与催化性能的变化[17]。本工作采用二次包覆的方法制备碳夹铂三明治包覆Fe3O4纳米颗粒新型材料，其合成线路如图1 所示，即在Fe3O4颗粒表面包覆聚多巴胺，利用聚多巴胺中的氨基、酚羟基等锚定Pt 纳米粒子，随后再包覆一层聚多巴胺将Pt 纳米粒子封装固定，经高温碳化处理，Pt 两侧的聚多巴胺转变为碳层，形成碳夹Pt 颗粒（C/Pt/C）的三明治层。高温碳化过程中，多巴胺中的氮部分掺入碳层中，提高了材料的石墨化程度，促进Fe3O4颗粒与Pt 纳米粒子之间电荷转移，二者的协同作用使催化剂具有优异的硝基苯加氢制PAP 性能。

图1 Fe3O4@C/Pt/C 材料的合成路线示意Fig.1 The synthesis route for the Fe3O4@C/Pt/C samples

1 实验部分

1.1 催化剂制备

1.1.1 胺官能化磁性Fe3O4纳米粒子的制备

Fe3O4的制备参照文献[19]进行，具体步骤为：称取1,6-己二胺（6.5 g）、无水醋酸钠（2.0 g）和FeCl3·6H2O（1.0 g）加入到30 mL 乙二醇溶液中，将该混合液置于50 ℃恒温下剧烈搅拌直至得到透明溶液。将上述透明溶液转移到有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，并将该水热釜置于198 ℃烘箱内反应 6 h。反应结束后取釜并置于室温冷却，随后用水和乙醇洗涤产物并过滤，循环洗涤3 次后将收集的产物置于80 ℃烘箱内干燥10 h，得到黑色粉末状固体产物为Fe3O4纳米颗粒。

1.1.2 PDA/Fe3O4材料的合成

称取1.0 g Fe3O4分散在pH 值为8.5 的磷酸缓冲溶液中，超声处理30 min 使其均匀分散，随后在机械搅拌状态下依次加入1.0 g 多巴胺，0.6 g 过硫酸铵，并剧烈搅拌2 h。搅拌结束后用蒸馏水洗涤、过滤，得到的产物在80 ℃下真空干燥12 h，得到的黑色固体为聚多巴胺包覆于Fe3O4表面的产物，记为PDA/Fe3O4。

1.1.3 Pt/PDA/Fe3O4材料的合成

将1.0 g PDA/Fe3O4材料分散在20 mL 蒸馏水中，随后加入一定量浓度为0.193 1 mol/L 的H2PtCl6溶液，室温下机械搅拌12 h。搅拌结束后洗涤、于80 ℃下真空干燥10 h，得到的黑色粉末状固体产物为Pt/PDA/Fe3O4。

1.1.4 Fe3O4@C/Pt/C 材料的合成

称取1.0 g Pt/PDA/Fe3O4分散在pH 值为8.5 的磷酸缓冲溶液中，超声处理30 min 使其分散均匀。随后在机械搅拌状态下，依次加入1.0 g 多巴胺、0.6 g 过硫酸铵，搅拌24 h。搅拌结束后，用蒸馏水过滤、洗涤，80 ℃下真空干燥12 h。最后，干燥得到的样品置于管式炉中进行高温碳化处理，碳化结束后收集到的产物记为Fe3O4@C/Pt/C-T，其中T为碳化温度。

1.1.5 对比样品的合成

Pt/Fe3O4的制备：将1.0 g Fe3O4分散在20 mL 蒸馏水中，随后加入一定量浓度为0.193 1 mol/L的H2PtCl6溶液，室温下机械搅拌12 h。搅拌结束后洗涤、真空干燥10 h，于800 ℃高温碳化，得到的黑色粉末状固体产品为Pt/Fe3O4。

Fe3O4@C 与Pt@C 的制备：将一定量的Fe3O4（或氯铂酸）分散在pH 值为8.5 的磷酸缓冲溶液中，再依次加入1.0 g 多巴胺、0.6 g 过硫酸铵，搅拌24 h，最后干燥、于800 ℃高温碳化处理得到Fe3O4@C（或Pt@C）。

1.2 催化加氢性能评价

硝基苯加氢反应在高压釜式反应器中进行。首先，称取0.01 g 催化剂、80 mg 硝基苯、20 mL 浓度为1.5 mol/L 的H2SO4溶液，加入到50 mL 聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中。反应釜密封后，以H2吹扫反应釜5 次，排空空气，随后调节反应釜中H2压力至1.0 MPa。反应釜在120 ℃下搅拌反应2 h后，冷却，减压，用磁铁吸附分离出催化剂。采用上海五峰科学仪器配置的高效液相色谱仪（LC-100）测定产物组成，使用C18反向色谱柱，洗脱剂是体积比为15:85的甲醇/水混合液，液体流量为1.0 mL/min，柱温为 20 ℃。

1.3 催化剂表征

采用日本电子公司JSM-6490LV 型扫描电子显微镜（SEM）对催化剂样品形貌进行分析；采用日本电子公司JEM-2100 型高分辨透射电镜（TEM），并结合能量色散X 射线谱（EDS）对样品形貌、内部结构及微区成分进行分析；采用德国布鲁克公司D8ADVANCE 型X 射线衍射仪（XRD）对样品结构进行分析，使用Cu-Kα射线，扫描2θ为5°～80°；采用英国雷尼绍公司inVia 型激光共聚焦拉曼光谱仪分析样品的石墨化程度；采用美国麦克仪器公司ASAP 2460 型比表面积与孔隙度吸附仪对样品的孔容、孔径和比表面积进行测试，液氮为吸附质，于-196 ℃下测定；采用美国赛默飞世尔科技公司ESCALAB 250 型X 射线光电子能谱仪（XPS）分析样品中的元素分布与价态。

2 结果与讨论

2.1 碳化温度对Fe3O4@C/Pt/C 的影响

图2 为采用二次包覆法在不同碳化温度下制备的Fe3O4@C/Pt/C 样品的 XRD 图谱。由图可见，Fe3O4@C/Pt/C 在2θ为30.12°，35.48°，43.12°，57.03°和62.62°处均出现明显的特征衍射峰，与Fe3O4标准卡片（PDF#88-0866）的衍射峰相对应，分别对应Fe3O4的（220）、（311）、（400）、（511）和（440）晶面，说明铁元素以Fe3O4形式存在于材料中[20]。不同碳化温度下制备的Fe3O4@C/Pt/C 样品中的Fe3O4衍射峰半峰宽几乎不变，表明被包覆的Fe3O4晶核尺寸接近，Fe3O4晶核不随碳化温度的升高而聚集长大，这归因于Fe3O4晶核外围包覆的碳夹铂三明治层，能够有效抑制Fe3O4晶粒粒径在高温下的聚集长大。同时，Fe3O4@C/Pt/C 材料在2θ为26°附近有特征衍射峰，对应于石墨碳结构的（002）晶面，但该特征峰衍射强度较弱，说明制备样品中的碳绝大部分是以无定型碳结构的形式存在[21]。此外，Fe3O4@C/Pt/C 样品的XRD 图谱中没有观察到Pt 的特征衍射峰，说明Pt 金属纳米粒子的颗粒尺寸较小且具有较高的分散度，也进一步证实制备Fe3O4@C/Pt/C 样品的二次包覆方法有利于锚定和分散Pt 纳米粒子。

图2 不同碳化温度下制备样品的XRD 图谱Fig.2 XRD patterns of samples prepared at different carbonization temperatures

碳化温度对碳材料的形貌、结构有着重要影响。图3 为不同碳化温度下制备的Fe3O4@C/Pt/C 样品的SEM 图片。如图3a 所示，碳化温度为700 ℃制备的Fe3O4@C/Pt/C-700 中不仅分散着颗粒粒径约为200 nm 的球状颗粒，还含有直径约3 000 nm 左右的球体，该球体表面局部呈光滑状或粘连200 nm左右的颗粒，这可能是由聚多巴胺聚集形成的。当碳化温度升高至800 ℃时（图3b），所制备Fe3O4@C/Pt/C-800 形貌、尺寸均一，均为粒径约为200 nm 的球状颗粒，没有大的聚集体球，说明碳化温度的升高有利于碳球的分散。当温度继续升高至900 ℃时（图3c），产品Fe3O4@C/Pt/C-900 仍由形貌、粒径均一的球状颗粒组成，但是颗粒粒径尺寸减小到150 nm 左右，这可能是由于样品颗粒外层包覆的碳在900 ℃高温下易发生裂解，生成小分子碳化物逸出，造成样品颗粒尺寸减小。

图3 不同碳化温度下制备样品的SEM 图片Fig.3 SEM images of samples prepared at different carbonization temperatures

图4 为碳化温度为800 ℃下制备的Fe3O4@C/Pt/C-800 产品的TEM 图片。由图4a 可见，样品中散布着直径约为200 nm 的球状颗粒，该球的粒径、形状与图3b 的SEM 表征结果一致。将球状颗粒的局部进行放大后（图4b），可以观察到粒径为2 nm 左右的金属纳米颗粒均匀分布在其中。选取该样品的局部（图4c）进行EDS 分析，发现C，N，O，Fe 和Pt 元素都均匀分布在样品中，其中C 含量达到80.61%且覆盖全部产品，说明200 nm 的球状颗粒的主要成分为碳；Fe 元素均匀地分布在碳球颗粒中，表面Fe3O4可能被均匀的包覆于碳球颗粒中；Pt 元素相对含量较低，但是分布均匀，且分布位置与Fe 不重叠，这从侧面证明Pt 纳米粒子是被夹在三明治碳层中的，Pt 粒子没有与Fe3O4颗粒形成聚集的大颗粒；样品中还含有少量的N，这源于多巴胺碳原料中所携带的氮元素，该氮元素的引入有利于碳材料催化性能的提高。

图4 二次包覆法制备的Fe3O4@C/Pt/C-800 的TEM 图片Fig.4 TEM images of Fe3O4@C/Pt/C-800 prepared by secondary coating

图5a 为在Fe3O4上负载Pt 颗粒并置于800 ℃高温碳化下制备的Pt/Fe3O4样品的扫描电镜图。如图所示，Pt/Fe3O4样品为200～1 000 nm 左右的块状，尺寸大小不一，且块与块之间紧密堆叠，说明Pt/Fe3O4在高温下发生了团聚现象。图5b 为在Fe3O4外包覆碳层样品的电镜图，图中样品分布均匀，样品粒径尺寸均在200 nm 左右，没有明显的团聚现象，说明碳包覆有效抑制了Fe3O4的高温聚集。与此相似，在Pt 纳米颗粒外围包覆碳层的样品粒径尺寸也在200 nm 左右（图5c），分布较为均匀，没有明显的颗粒聚集形态，进一步说明碳包覆对金属聚集具有较好的抑制作用。

图5 800 ℃碳化温度下制备的对比样品的SEM 图片Fig.5 SEM images of comparison samples prepared by carbonization at 800 ℃

图6 为不同碳化温度下制备的Fe3O4@C/Pt/C 样品的N2吸附-脱附等温线与孔径分布。如图6（a）所示，Fe3O4@C/Pt/C-700 与Fe3O4@C/Pt/C-800 样品的等温线呈IV 型，说明样品中存在介孔结构。而Fe3O4@C/Pt/C-900 的样品呈Ⅰ与Ⅱ型相结合的吸附等温线类型，没有介孔形成的典型滞后回环，说明样品中主要以微孔为主。如图6（b）的孔径分布曲线所示，Fe3O4@C/Pt/C-700 与Fe3O4@C/Pt/C-800中含有丰富的孔，孔径主要集中1.2 nm 与40 nm 左右，说明样品中含有丰富的微孔、介孔与大孔，其中大孔可能是由样品颗粒堆积而形成的。当碳化温度升高至900 ℃时，Fe3O4@C/Pt/C-900 样品的孔主要以1.8 nm 左右的微孔为主，介孔与大孔比例显著降低，说明碳化温度过高可能会导致产品部分结构坍塌，不利于产品孔结构的形成。

图6 不同碳化温度下制备样品的N2 吸附-脱附等温线（a）和孔径分布（b）Fig.6 N2 adsorption-desorption isotherm (a) and pore size distribution (b) of Fe3O4@C/Pt/C samples prepared at different carbonization temperatures

由表1 可见，Fe3O4@C/Pt/C-700，Fe3O4@C/Pt/C-800 和Fe3O4@C/Pt/C-900 的比表面积分别为95.49，95.92 和77.71 m2/g。随着碳化温度的升高，样品的比表面积（SBET）先增大后减小，孔体积则呈现减小趋势。当温度为900 ℃时，Fe3O4@C/Pt/C-900 比表面积和孔体积显著下降，表明过高碳化温度易导致碳层受热分解，且孔结构在高温下易坍塌，导致比表面积和孔体积均下降。

表1 Fe3O4@C/Pt/C 样品的比表面积与结构参数Table 1 Specific surface area and structure parameters of Fe3O4@C/Pt/C

对所制备的Fe3O4@C/Pt/C 样品进行拉曼光谱表征，结果见图7。由图可知，3 个样品均在1 350 cm-1与1 590 cm-1左右出现特征峰，分别代表碳材料中碳键断裂引起缺陷的D 峰与sp2杂化碳原子的面内伸缩振动引起的G 峰，同时在2 705 cm-1处呈现一个宽的2D 峰。Fe3O4@C/Pt/C-700，Fe3O4@C/Pt/C-800 和Fe3O4@C/Pt/C-900 的ID/IG（D 峰与G 峰的强度比）值分别为0.78，0.81 和0.87，且ID/IG值随着碳化温度的升高而逐渐增大，说明产品中形成的缺陷位随着碳化温度的增加而变多，有利于增加催化剂的活性位点，提高催化剂的催化性能。

图7 不同碳化温度下制备样品的拉曼光谱Fig.7 Raman spectra of samples prepared at different carbonization temperatures

2.2 催化剂Fe3O4@C/Pt/C-800 的组成与化学状态

图8 为Fe3O4@C/Pt/C-800 的XPS 表征结果。由图8（a）的全谱图可知，二次包覆法制备的Fe3O4@C/Pt/C-800 样品由C，O，N，Pt 和Fe 元素组成。XPS 能谱中O 信号峰的存在归属于样品表面碳层中残留的含氧基团和金属氧化物Fe3O4中的氧。结合XPS 元素含量分析发现，样品中的C 元素含量（质量分数）为86.89%，说明样品表面的主要成分是碳，这与样品中的碳包覆结构一致。样品中Pt 含量为0.51%，低于样品制备过程中Pt 的投料量（1%），这可能是由于Pt 纳米粒子外层覆盖了碳层而不易被检测到，说明Pt 纳米粒子被包覆于材料的外层碳中。值得注意的是，样品中Fe 含量仅有0.76%，远远低于样品制备过程中Fe 的投料量（25%），这可能是由于Fe 纳米粒子被包覆在材料的最内层中，XPS 只能检测到少量表面的Fe，这也间接说明了采用多巴胺可以将Fe3O4与Pt 的纳米颗粒包覆于不同的碳层中。

图8 Fe3O4@C/Pt/C-800 的XPS 图谱Fig.8 XPS spectra of Fe3O4@C/Pt/C-800

图8（b）为Fe3O4@C/Pt/C-800 的高分辨C 1s 图谱，在结合能为284.50，285.40 和288.10 eV 处有拟合峰，分别对应C—C，C—N 及C=O 官能团[22]，表明N 和O 掺杂到碳原子骨架中。样品的N 1s XPS 能谱中[图8（c）]，在结合能为398.58，401.08 和403.78 eV 处有拟合峰，分别对应吡啶氮、吡咯氮和石墨氮[23-24]，表明N 掺杂到碳骨架中，这有利于电子从金属向掺氮碳层上的转移，调节样品的电子结构，从而影响产品的催化性能。样品的Pt 4f XPS 能谱[图8（e）]在72.58 eV 和75.78 eV 有2个峰，归因于Pt0的4f5/2和4f7/2杂化轨道的结合能，说明样品中的Pt 被还原为零价金属，主要以Pt纳米粒子形式存在于碳层中[23]。图8（e）为样品的Fe 2p XPS 能谱，Fe 2p 自旋分裂为Fe 2p3/2和Fe 2p1/2两个轨道峰。该谱图在结合能为710.98 eV 和724.72 eV 处有1 对峰，归属于样品中的Fe2+的Fe 2p3/2和2p1/2峰，在结合能为714.88 eV 和728.68 eV 处的峰归属于Fe3+的Fe 2p3/2和2p1/2峰，在结合能为719.78 eV 和733.58 eV 处的宽峰对应于Fe3+的2p3/2和2p1/2卫星峰[24]，表明产品中的Fe 主要以Fe3O4的形式存在，与XRD 表征结果一致。

2.3 催化硝基苯加氢制对氨基酚性能

不同碳化温度下制得样品催化硝基苯加氢制对氨基苯酚性能见图9。由图可知，Fe3O4@C/Pt/C-700，Fe3O4@C/Pt/C-800 和Fe3O4@C/Pt/C-900 均具有较高的转化率（大于94%）。Fe3O4@C/Pt/C-700 的对氨基酚选择性为73.7%，随着碳化温度上升到800 ℃，选择性提高到80.4%，这主要是由于碳化温度的提高有利于样品石墨化程度提高，能够更有效地调变金属颗粒外围的电子结构，被封装的Fe 与Pt 的活性价电子通过与石墨化碳层的相互作用穿透到碳层外表面，更高效地催化硝基苯加氢生成中间产物苯基羟胺，中间产物苯基羟胺能够及时从金属活性位点转移至酸性位点上发生重排反应生成对氨基苯酚，减少了副产物苯胺的生成。而900 ℃碳化制备样品的选择性最低，这可能是由于该催化剂中孔和大孔含量较低，中间产物不能及时扩散，易在金属活性位上过渡加氢生成副产物苯胺。

图9 不同碳化温度下制备样品的催化性能Fig.9 The catalytic performance of samples prepared at different carbonization temperatures

2.4 循环稳定性实验

为了研究样品中Fe3O4核对催化剂性能的影响，制备了仅包覆Pt 纳米粒子的Pt@C-800 样品，并考察了该样品和Fe3O4@C/Pt/C-800 的循环稳定性能，结果见图10。

图10 不同样品的催化加氢硝基苯至对氨基酚循环测试Fig.10 Recyclable catalytic hydrogenation of nitrobenzene to p-aminophenol with different samples

如图10（a）所示，Pt@C-800 在反应1 次时具有68.4%的转化率和79.5%的选择性，但是循环至第2 次时转化率下降至17.9%，选择性下降至59.2%。图10（b）为Fe3O4@C/Pt/C-800 样品的循环性能测试。由图可知，Fe3O4@C/Pt/C-800 反应1 次时的转化率为94.8%，显著高于Pt@C-800 的转化率（68.4%），说明Fe3O4的引入提供了更多的加氢活性位点；Fe3O4@C/Pt/C-800 反应1 次时的选择性为80.4%，高于Pt@C-800 的选择性（79.5%），说明Fe3O4的引入对提高产品选择性也有帮助。Fe3O4@C/Pt/C-800 循环反应第2 次时，转化率不变（94.8%），选择性降至71.1%，显著优于不加Fe3O4的Pt@C-800 样品，说明Fe3O4的引入使得Fe 与Pt 协同催化，提高了产品的循环稳定性能。Fe3O4@C/Pt/C-800 循环反应至第4 次时，产品的转化率和选择性几乎不变，说明该产品具有优异的循环稳定性能。

Fe3O4@C/Pt/C-800 样品在不同反应循环次数后的XRD 图谱见图11。由图可知，Fe3O4@C/Pt/C-800 样品在酸性介质中循环反应4 次后，其特征衍射峰位置与强度几乎与新鲜未反应的催化剂一致，表明该催化剂的结构没有发生变化，说明催化剂没有被酸性反应液腐蚀破坏，这主要归功于碳夹铂三明治包覆层的耐酸保护作用。由图10（b）可知，当Fe3O4@C/Pt/C-800样品在酸性介质中循环反应7 次时，产品的转化率没有改变，选择性下降至63.7%，但仍与普通负载型催化剂的选择性相当。如图11 所示，循环7 次后的催化剂中Fe3O4的XRD 特征衍射峰几乎消失，表明催化剂的结构受到破坏，说明在酸介质中循环反应次数过多后，催化剂内包覆的Fe3O4核仍然会被酸逐渐腐蚀破坏。当Fe3O4核被腐蚀破坏后，催化剂中的Pt 纳米颗粒与Fe3O4核的协同作用被削弱，导致中间产物PHA 易过度加氢生成副产物苯胺，因此催化剂的选择性降低。这一结果再次证实Fe3O4是Fe3O4@C/Pt/C-800 催化剂中必不可少的组分。

3 结 论

采用二次包覆的方法合成了碳夹铂三明治覆盖Fe3O4纳米颗粒的Fe3O4@C/Pt/C 材料，考察了该材料催化硝基苯加氢制对氨基苯酚的性能。碳化温度对产品的形貌、孔结构及硝基苯加氢性能都有重要影响，当碳化温度为800 ℃时，制备的Fe3O4@C/Pt/C-800 样品具有多级孔结构和优异的催化性能；当碳化温度升高至900 ℃时，制备的Fe3O4@C/Pt/C-900 样品粒径变小，孔体积变少，对氨基苯酚的选择性下降。Fe3O4@C/Pt/C-800 碳层中的Pt 纳米粒子与内部包覆的Fe3O4协同作用，使其具有优异的硝基苯加氢性能（转化率为94.8%，选择性为80.4%），且该催化剂中的碳夹铂的三明治碳层能够有效提高催化剂在酸性反应液中的稳定性，使催化剂具有非常好的循环稳定性，在酸性反应介质中循环反应4 次依然具有94.5%的转化率和70.2%的选择性，但随着循环反应次数持续增加，催化剂内部的Fe3O4核逐渐被腐蚀破坏，使得Pt 与Fe3O4核之间的协同作用被破坏，循环7 次后，催化剂的选择性下降至63.7%。