形貌可控銅基、鈷基氧化物的合成及其催化性能研究.pdf

1、半導(dǎo)體光催化氧化法是一種新型污水處理技術(shù)，具有高效環(huán)保、綠色無(wú)害、無(wú)二次污染及凈化徹底等傳統(tǒng)工藝無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，且其利用太陽(yáng)光照來(lái)降解有機(jī)物，不會(huì)消耗其它形式的能量。這些優(yōu)點(diǎn)賦予光催化廣闊而明朗的應(yīng)用前景，目前已經(jīng)成為國(guó)際上最受青睞的研究領(lǐng)域之一。
　　氧化亞銅(Cu2O)因其特殊的晶體結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的光電性能引起了人們的廣泛關(guān)注，在半導(dǎo)體光催化技術(shù)的發(fā)展中發(fā)揮出巨大潛能。尤其納米尺度的Cu2O，因其光催化降解水體中有機(jī)污染物的效率甚

2、為可觀，得到了這一領(lǐng)域的研究人員的青睞。
　　本文以乙酸銅為前驅(qū)體，維生素C（抗壞血酸）為還原劑，采用溫和的化學(xué)沉淀法來(lái)制備納米Cu2O粒子。通過(guò)改變反應(yīng)溫度、表面活性劑用量、調(diào)節(jié)水醇體積比等手段，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)物形貌的調(diào)控，合成出立方體、截棱立方體、不規(guī)則多面體、表面粗糙和表面光滑蛋黃殼結(jié)構(gòu)的Cu2O粒子，且產(chǎn)物純度高，結(jié)晶性能良好。在此基礎(chǔ)上，以甲基橙作有機(jī)指示劑，采用控制變量的方法，研究了自制樣品的光催化活性，得到Cu2O降解甲基

3、橙的最佳條件為:體系的pH值為8.0，光生電子俘獲劑H2O2的用量為1.2％，催化劑的濃度為1.2 g/L，此時(shí)表面光滑蛋黃殼結(jié)構(gòu)的Cu2O具有最高的催化效率，經(jīng)過(guò)120m in的反應(yīng)后，脫色率高達(dá)97.66％，近乎實(shí)現(xiàn)了對(duì)甲基橙完全降解的目的。而在相同條件下，立方體、截棱立方體、不規(guī)則多面體、表面粗糙蛋黃殼結(jié)構(gòu)的Cu2O的催化效率則相對(duì)較低，分別為84.03％、86.34％、89.92％和96.9％。
　　最后，催化劑循環(huán)使用性

4、能測(cè)試顯示，自制樣品在重復(fù)七次催化實(shí)驗(yàn)后脫色率仍然保持在85％以上，說(shuō)明其具有較為穩(wěn)定的活性和良好的回收利用率。催化劑的普適性研究表明，Cu2O只對(duì)陰離子染料（如甲基橙、剛果紅、酸性品紅）具有理想的降解效果，但對(duì)諸如亞甲基藍(lán)這種陽(yáng)離子染料的催化效率不高。為此我們嘗試制備了一種鈷基氧化物負(fù)載陽(yáng)極氧化鋁（AAO）的復(fù)合催化劑，即Co3O4/AAO。結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)140 min的反應(yīng)后，該復(fù)合物對(duì)亞甲基藍(lán)的降解效率達(dá)到了97.79％，而均相C