本文關(guān)鍵詞：銅基光催化劑的制備及其光催化性能的研究　出處：《昆明理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： Cu/Cu_2O 核殼結(jié)構(gòu) Cr(Ⅵ) 羅丹明B 光催化

【摘要】：經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)帶來(lái)的環(huán)境問題日益嚴(yán)峻,工業(yè)廢水污染作為環(huán)境污染中最常見的部分,傳統(tǒng)的處理技術(shù)并不能取得很好的效果,因此,越來(lái)越多的研究者正在尋求一種節(jié)能環(huán)�？沙掷m(xù)的高效催化降解廢水的方法。其中,利用光催化技術(shù)降解有毒有害污染物吸引了很多人的關(guān)注。由于其溫和,環(huán)保,可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛研究,而尋求一種廉價(jià)高效的光催化劑成為了研究光催化技術(shù)的關(guān)鍵。銅基催化劑在過去幾十年間被廣泛研究,氧化亞銅作為一種P型半導(dǎo)體材料,由于其低廉的價(jià)格和可見光響應(yīng)的特點(diǎn)成為一種前景廣闊的光催化劑。但是單一組分的氧化亞銅催化性能有限且不穩(wěn)定,很容易被光生空穴氧化成氧化銅。所以大多時(shí)候需要對(duì)氧化亞銅作一定的改性處理,來(lái)增強(qiáng)氧化亞銅的穩(wěn)定性和光催化性能。大量的研究表明,通過對(duì)催化劑進(jìn)行負(fù)載修飾或形貌控制能夠有效的增強(qiáng)光催化劑的催化性能。本課題即在催化劑制備階段,通過液相還原法合成了銅/氧化亞銅核殼結(jié)構(gòu)材料,并討論了其形成機(jī)理及光催化性能。本研究利用液相化學(xué)還原法,選取硫酸銅作為前軀體,水合肼和抗壞血酸作為還原劑,合成銅/氧化亞銅復(fù)合材料,通過引入EDTA-2Na,使其吸附在一次還原生成的單質(zhì)銅表面,再和后續(xù)的銅離子形成絡(luò)合物,通過二次還原使銅離子在單質(zhì)銅表面還原生成氧化亞銅,形成核殼結(jié)構(gòu)。利用比表面儀(BET)、X-射線衍射(XRD)、X-射線光電子能譜(XPS)、透射電子顯微鏡(TEM)等方法對(duì)催化的比表面積、孔道大小、晶型構(gòu)造、表層元素成分、元素價(jià)態(tài)、微觀形貌等進(jìn)行了表征。表征結(jié)果顯示,合成的材料為核殼結(jié)構(gòu),顆粒大小在360nm左右,屬于亞微米級(jí)別,純度較高。以Cr(Ⅵ)和羅丹明B溶液模擬目標(biāo)污染物,采用兩種不同的光催化體系,研究了制備的銅/氧化亞銅核殼結(jié)構(gòu)催化劑在不同條件下的可見光光催化降解性能。結(jié)果表明,兩種體系下,銅/氧化亞銅光催化劑均具有較好的降解效果。在反應(yīng)液150ml,pH為3,Cr(Ⅵ)初始濃度為10mg/L時(shí),最高降解率分別達(dá)到91%,在羅丹明B初始濃度為20mg/L,H2O2加入量0.5ml,催化劑投入量0.5g時(shí),最高降解率達(dá)到81.14%,降解反應(yīng)均符合Langmuir-Hinshelwood(L-H)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O643.36;X703

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