Cu2O-沸石(多壁碳納米管)復(fù)合材料及復(fù)合PVDF膜的制備、表征與催化性能研究.pdf

1、近年來，光復(fù)合催化體系以其特有的簡易性和高效性正逐步形成一個(gè)獨(dú)立的研究領(lǐng)域。而將納米半導(dǎo)體光催化技術(shù)與載體相結(jié)合的復(fù)合體系的研究日趨活躍。在復(fù)合光催化體系的研究中，目前常用的是二氧化鈦(TiO2)半導(dǎo)體催化劑，但它只能利用紫外光，大大降低了太陽能的利用效率。納米氧化亞銅(Cu2O)是一種具有窄禁帶寬度-P型半導(dǎo)體材料，可以被可見光激發(fā)，對太陽光具有較強(qiáng)的吸收效率，因而已被認(rèn)為是最有應(yīng)用潛力的半導(dǎo)體光催化材料之一。
　　 本研究采

2、用水熱法制備了Cu2O納米顆粒，分別以多壁碳納米管(MWCNTs)和沸石為載體，制備了Cu2O-MWCNTs和Cu2O-沸石復(fù)合材料。利用紅外光譜(IR)、X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線光電子能譜(XPS)等測試手段對自制復(fù)合材料的性能進(jìn)行了表征，并以亞甲基藍(lán)溶液為研究對象，將制備的三種催化劑應(yīng)用于模擬太陽光環(huán)境催化降解有機(jī)染料，詳細(xì)討論了降解時(shí)間、廢水濃度、催化劑用量等因素對催化染料廢水降解性能的影響。結(jié)果表明

3、，Cu2O-沸石復(fù)合材料的降解率比較理想在70min達(dá)到99.81％。其次，對制得的三種催化劑重復(fù)使用率進(jìn)行測試，第四次光催化降解率分別能達(dá)到35.19％、55.96％和81.18％。粉體的回收再利用比較有困難。
　　 由于上述問題的出現(xiàn)，對合成的Cu2O、Cu2O-MWCNTs和Cu2O-沸石復(fù)合材料以不同的比例負(fù)載到PVDF膜上，制備了多種不同的催化膜即:Cu2O-PVDF膜、Cu2O-MWCNTs-PVDF膜和Cu2O-沸

4、石-PVDF膜。詳細(xì)討論了降解時(shí)間、廢水質(zhì)量濃度、催化劑用量等因素對染料廢水催化降解性能的影響。結(jié)果表明，Cu2O-沸石-PVDF膜-2復(fù)合材料的降解率比較理想在120min達(dá)到90.19％。其次，對制得的三種催化膜重復(fù)使用率進(jìn)行測試，第四次光催化降解率分別能達(dá)到69.83％、75.05％和90.19％。
　　 本文不采用任何模板和添加劑，利用水熱法合成三種不同的催化劑，又以不同比例合成了幾種催化膜。方法簡單可行，而且制備成本低