不同形貌氧化銅的制備及其光催化性能研究
發(fā)布時間:2017-04-17 02:07
本文關(guān)鍵詞:不同形貌氧化銅的制備及其光催化性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:作為一種重要的無機(jī)化工原料,氧化銅因其獨(dú)特的性質(zhì)在諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。利用其結(jié)晶習(xí)性制備不同形貌的粉體并考察形貌對其性能的影響對于深入開發(fā)氧化銅的應(yīng)用具有較好的實(shí)際應(yīng)用價值。本文采用絡(luò)合沉淀法制備氧化銅粉體,著重考察了銅源(硫酸銅、氯化銅、醋酸銅、硝酸銅)、溫度、銅粒子濃度、添加劑(PEG、PVP)等因素對氧化銅形貌的影響規(guī)律,進(jìn)而通過控制條件制備了具有絨球狀、棉花糖狀、棱狀、圓柱型、啞鈴型、棒狀納米氧化銅粉體。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和形貌采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)等現(xiàn)代物理進(jìn)行表征。結(jié)果表明:銅源引入的陰離子以及溫度、銅離子濃度、添加劑均對產(chǎn)品的形貌和分散性產(chǎn)生影響,其中表面活性劑不僅影響晶核的生長方向,其可控制微晶的生長,對氧化銅形貌的影響較大。 此外,論文還通過紫外光照射下的甲基橙降解實(shí)驗(yàn),考察了產(chǎn)品氧化銅的光催化性能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):初始溶液pH值、CuO用量、H202加入量等條件對納米氧化銅的光催化活性有很大的影響。氧化銅光催化降解甲基橙的最佳反應(yīng)條件為:pH值小于3,催化劑用量為60mg/L,H202加入量為1:70(V/V)。與棒狀納米氧化銅的光催化活性相比,實(shí)驗(yàn)制得的絨球狀、棉花糖狀、棱狀、圓柱型、啞鈴型氧化銅粉體具有更好的催化活性,5h即可使90%的甲基橙發(fā)生降解。
【關(guān)鍵詞】:氧化銅 形貌 絡(luò)合沉淀 光催化降解
【學(xué)位授予單位】:中南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:O614.121
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-6
- 目錄6-8
- 第一章 文獻(xiàn)綜述8-22
- 1.1 納米材料及其特性8-11
- 1.1.1 納米材料的分類8
- 1.1.2 納米材料的基本特性8-10
- 1.1.3 納米材料的應(yīng)用10-11
- 1.2 半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)11-14
- 1.2.1 半導(dǎo)體光催化氧化的基本機(jī)理12-13
- 1.2.2 半導(dǎo)體光催化氧化的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展13-14
- 1.2.3 形貌對光催化劑催化活性的影響14
- 1.3 納米氧化銅14-21
- 1.3.1 納米氧化銅的性質(zhì)及應(yīng)用14-16
- 1.3.2 納米氧化銅制備方法的研究進(jìn)展16-21
- 1.4 論文選題的意義及內(nèi)容21-22
- 第二章 試劑、儀器和試驗(yàn)方法22-27
- 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑22
- 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備22-23
- 2.3 研究方法23-27
- 2.3.1 絡(luò)合沉淀法制備納米氧化銅23-24
- 2.3.2 光催化反應(yīng)裝置24-25
- 2.3.3 表面形貌分析25
- 2.3.4 X射線衍射分析25
- 2.3.5 紅外光譜分析25-27
- 第三章 納米氧化銅的形貌控制合成27-37
- 3.1 引言27
- 3.2 氧化銅粉體形貌的影響因素研究27-31
- 3.2.1 銅源對氧化銅形貌的影響27-28
- 3.2.2 溫度對氧化銅形貌的影響28-29
- 3.2.3 銅離子濃度對氧化銅形貌的影響29-30
- 3.2.4 表面活性劑對氧化銅形貌的影響30-31
- 3.3 各種形貌氧化銅的制備31-36
- 3.3.1 絨球狀納米氧化銅的制備32
- 3.3.2 棉花糖狀納米氧化銅的制備32
- 3.3.3 棱狀納米氧化銅的制備32
- 3.3.4 圓柱型納米氧化銅的制備32-33
- 3.3.5 啞鈴型納米氧化銅的制備33
- 3.3.6 棒狀納米氧化銅的制備33-36
- 3.4 本章小結(jié)36-37
- 第四章 納米氧化銅的光催化性能研究37-47
- 4.1 引言37-38
- 4.2 實(shí)驗(yàn)部分38-41
- 4.2.1 預(yù)實(shí)驗(yàn)38-40
- 4.2.2 分析方法40
- 4.2.3 空白對照實(shí)驗(yàn)40-41
- 4.3 CuO光催化降解甲基橙的影響因素41-44
- 4.3.1 達(dá)到最大降解率的時長41-42
- 4.3.2 溶液初始pH值的影響42-43
- 4.3.3 催化劑用量的影響43-44
- 4.3.4 H_2O_2加入量的影響44
- 4.4 各種形貌氧化銅的光催化性能44-45
- 4.5 本章小結(jié)45-47
- 第五章 結(jié)論47-48
- 參考文獻(xiàn)48-54
- 致謝54-55
- 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果55
【引證文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 江亮;陳曄;;固相催化濕式氧化高濃度苯酚廢水的試驗(yàn)研究[J];工業(yè)用水與廢水;2016年02期
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條
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2 艾三英;兩種金屬氧化物微波輔助球磨的制備及其應(yīng)用研究[D];湖南大學(xué);2016年
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6 丁曉;新型類芬頓體系研發(fā)及其處理苯酚能力研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年
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本文編號:312164
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