CU20-CUS復(fù)合光催化膜的制備與光催化性能研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及工業(yè)進(jìn)程的加快，工業(yè)污水以及生活污水的排放使得水污染成為環(huán)境污染的主要污染之一。水處理成為改善環(huán)境的重中之重，傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)和物理處理技術(shù)不足以滿足社會(huì)發(fā)展的需求。并且隨著社會(huì)對(duì)能源的需求加大，新型能源的開發(fā)與利用同樣迫在眉睫。新能源的利用與污水處理相結(jié)合，成為眾多學(xué)者專家研究的方向。光催化技術(shù)的出現(xiàn)為兩者的結(jié)合提供了橋梁，光催化較溫和的反應(yīng)條件，較高的降解效率得到了廣大科研工作者的追捧。其中對(duì)于光催化劑Cu2

2、O研究已經(jīng)逐漸成熟，其催化活性高，氧化能力強(qiáng)，它的優(yōu)勢(shì)是能夠利用可見(jiàn)光，但是由于Cu2O不穩(wěn)定，在降解有機(jī)污染物的過(guò)程中極易失活，實(shí)際光電轉(zhuǎn)換效率僅是理論轉(zhuǎn)化效率的1/10，并且粉末催化劑在反應(yīng)過(guò)程中極易損失，容易造成二次污染。如果能開發(fā)一種不易損失、無(wú)二次污染且能夠高效利用太陽(yáng)能的催化劑將會(huì)更具有現(xiàn)實(shí)和經(jīng)濟(jì)意義。
　　以此思路，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)制備了Cu2O/CuS復(fù)合光催化膜，以Cu2O/CuS復(fù)合光催化膜降解MO染料的降解率為指

3、標(biāo)，探究了合成Cu2O/CuS復(fù)合光催化膜的最佳工藝參數(shù)為:第一步反應(yīng)液濃度為0.02mol/L，反應(yīng)溫度為180℃，反應(yīng)時(shí)間為12h，在第二步硫脲量0.02g，反應(yīng)溫度150℃，反應(yīng)時(shí)間12h。通過(guò)SEM、EDX、XRD、HRTEM、FT-IR等表征測(cè)試，考察了Cu2O/CuS復(fù)合光催化膜的表面形貌以及形成機(jī)理?？梢源_定Cu2O/CuS復(fù)合光催化膜是在Cu2O單層膜的基礎(chǔ)上，以Cu2O作為銅源，形成了顆粒均一，膜層平整，含有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)

4、的Cu2O與CuS復(fù)合膜材料。
　　其次以甲基橙染料(MO)作為目標(biāo)污染物，考察Cu2O/CuS復(fù)合光催化膜的光催化性能，單一催化劑與復(fù)合催化劑光催化性能對(duì)比結(jié)果表明，Cu2O/CuS復(fù)合光催化膜具有更高效的光催化性能。在反應(yīng)過(guò)程中光與H2O2的參加，可以大大提高復(fù)合膜的光催化性能。循環(huán)穩(wěn)定測(cè)試3次反應(yīng)后，復(fù)合膜的光催化效率與首次基本相同，具有較高的穩(wěn)定性。超聲處理后的Cu2O/CuS復(fù)合光催化膜，經(jīng)過(guò)130min的反應(yīng)，將MO完