發(fā)布時(shí)間：2017-06-06 12:19

  本文關(guān)鍵詞：負(fù)載型氧化亞銅的制備及其光催化性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：半導(dǎo)體光催化技術(shù)是21世紀(jì)環(huán)境污染控制與治理的理想技術(shù)。目前這一環(huán)保高新技術(shù)受到各國研究者的廣泛關(guān)注。負(fù)載型材料能夠解決材料本身因粒徑小而容易團(tuán)聚及不容易回收再利用的問題，因而負(fù)載型光催化劑的制備這一研究領(lǐng)域更是得到了研究者的青睞。 本文以五水硫酸銅、無水亞硫酸鈉為原料，選取人造沸石、硅粉、γ-Al2O3為載體，在乙酸-乙酸鈉緩沖液中，通過化學(xué)沉積法制備了負(fù)載型氧化亞銅光催化劑。采用X射線衍射（XRD）對制得樣品進(jìn)行物象分析，表明樣品的主要成分是氧化亞銅和載體；采用掃描電子顯微鏡（SEM）對制得樣品進(jìn)行形貌和尺寸大小分析，表明光催化劑氧化亞銅在載體表面有規(guī)則的晶須狀生長，晶須的寬度均在0.1~0.5μm；紫外-可見漫反射分析表明樣品在可見光區(qū)域有較強(qiáng)的光吸收性能。實(shí)驗(yàn)對影響負(fù)載型氧化亞銅的純度和形貌進(jìn)行了分析，得出制備樣品的最佳條件為：樣品制備過程中將乙酸-乙酸鈉緩沖液加入到亞硫酸鈉溶液中；0.5g/L的沸石摻量時(shí)硫酸銅的濃度應(yīng)控制為0.05mol/L；0.05mol/L的硫酸銅濃度時(shí)硅粉、氧化鋁的最佳摻量分別為0.8g/L、0.6g/L；反應(yīng)溫度應(yīng)控制為85℃；反應(yīng)時(shí)間控制為180min。采用EDTA絡(luò)合滴定法測得沸石-Cu2O、硅粉-Cu2O、氧化鋁-Cu2O中氧化亞銅的含量分別為68.62%、63.19%、65.66%。 以難降解、色度大的偶氮染料甲基橙來模擬印染廢水，分別從光照時(shí)間、甲基橙初始濃度及初始pH、降解溫度等不同方面來考察制得樣品對甲基橙的降解影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：負(fù)載型氧化亞銅對甲基橙有較好的降解效果，當(dāng)甲基橙初始濃度為25mg/L、初始pH在7.00~10.00之間，降解溫度為40℃，復(fù)合型光催化劑對甲基橙的降解效果最好。在最佳降解條件下光照含有光催化劑的甲基橙溶液，，結(jié)果表明前30min甲基橙的降解速率快；光照30min時(shí)，沸石-Cu2O、硅粉-Cu2O和氧化鋁-Cu2O的降解率均達(dá)到89%以上，同等條件下純氧化亞銅對甲基橙的降解率為52.3%；光照70min時(shí)三種負(fù)載型氧化亞銅和純氧化亞銅對甲基橙的降解率分別為91.17%，91.81%，92.85%和66.41%，表明樣品的形貌對樣品性能的影響較大；以沸石-Cu2O為例研究了樣品的重復(fù)性使用性能，樣品四次循環(huán)利用后，光照70min時(shí)對甲基橙的降解率由92.32%分別降低至91.17%、88.84%、86.58%，重復(fù)使用四次后樣品仍具有較高的降解率，表明樣品在可見光區(qū)具有良好的光催化活性和較高的穩(wěn)定性，有回收再利用的價(jià)值；陰離子影響實(shí)驗(yàn)表明，氯離子（Cl-）、氟離子（F-）、硫酸根離子（SO42-）對甲基橙的降解有較明顯的影響。在實(shí)際的工業(yè)降解中，為了提高降解效率應(yīng)控制Cl-、F-、SO42-的濃度分別在1.2g/L、0.3g/L、0.3g/L之內(nèi)。
【關(guān)鍵詞】：氧化亞銅 甲基橙光降解 沸石 硅粉 氧化鋁
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：O614.121;O643.36
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 引言11-24
• 1.1 緒論11
• 1.2 半導(dǎo)體光催化技術(shù)的研究進(jìn)展及現(xiàn)狀11-12
• 1.3 半導(dǎo)體材料的光催化機(jī)理12-14
• 1.4 氧化亞銅的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4.1 氧化亞銅的基本性質(zhì)14-15
• 1.4.2 氧化亞銅的制備方法15-16
• 1.4.3 氧化亞銅的光催化發(fā)展及現(xiàn)狀16-18
• 1.5 沸石、硅粉、氧化鋁的研究現(xiàn)狀18-21
• 1.5.1 沸石、硅粉、氧化鋁的物理化學(xué)性能18-19
• 1.5.2 沸石、硅粉、氧化鋁的應(yīng)用現(xiàn)狀19-21
• 1.6 本論文的研究意義及研究內(nèi)容21-24
• 2 負(fù)載型氧化亞銅的制備及表征24-39
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分24-25
• 2.2 負(fù)載型氧化亞銅的制備25-28
• 2.2.1 載體沸石/硅粉/氧化鋁的表面預(yù)處理25-27
• 2.2.2 NaAC-HAC 緩沖溶液的配置27
• 2.2.3 化學(xué)沉積法制備負(fù)載型氧化亞銅27-28
• 2.2.4 樣品表征28
• 2.3 不同制備參數(shù)對負(fù)載型氧化亞銅形貌和成分的影響28-34
• 2.3.1 混合方式對氧化亞銅負(fù)載效果的影響28-29
• 2.3.2 硫酸銅的濃度對氧化亞銅負(fù)載效果的影響29-31
• 2.3.3 載體的摻量對氧化亞銅負(fù)載效果的影響31-34
• 2.4 負(fù)載型氧化亞銅的表面表征34-37
• 2.4.1 X 射線衍射分析34-36
• 2.4.2 紫外可見漫反射分析36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 3 負(fù)載型氧化亞銅的光催化性能研究39-56
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分39-44
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑39-40
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器40
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)原理40-42
• 3.1.4 實(shí)驗(yàn)過程42-43
• 3.1.5 光催化劑內(nèi)氧化亞銅量的測定43-44
• 3.2 負(fù)載型氧化亞銅的光催化性能研究44-54
• 3.2.1 空白對照實(shí)驗(yàn)44-45
• 3.2.2 甲基橙初始濃度對降解效果的影響45-46
• 3.2.3 甲基橙初始 pH 值對降解效果的影響46-48
• 3.2.4 溶液溫度對甲基橙降解效果的影響48-49
• 3.2.5 樣品的重復(fù)使用性49-50
• 3.2.6 不同陰離子對甲基橙降解效果的影響50-53
• 3.2.7 最佳降解條件下的時(shí)間曲線53-54
• 3.3 本章小結(jié)54-56
• 4 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-64
• 致謝64-65
• 個(gè)人簡歷65
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65-66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：426369