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、綠色無害、無二次污染及凈化徹底等傳統(tǒng)工藝無可比擬的優(yōu)勢，且其利用太陽光照來降解有機物，不會消耗其它形式的能量。這些優(yōu)點賦予光催化廣闊而明朗的應(yīng)用前景，目前已經(jīng)成為國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)沉淀法來制備納米Cu2O粒子。通過改變反應(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120m in的反應(yīng)后，脫色率高達97.66％，近乎實現(xiàn)了對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、能測試顯示，自制樣品在重復(fù)七次催化實驗后脫色率仍然保持在85％以上，說明其具有較為穩(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，但對諸如亞甲基藍這種陽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載陽極氧化鋁（AAO）的復(fù)合催化劑，即Co3O4/AAO。結(jié)果表明，經(jīng)過140 min的反應(yīng)后，該復(fù)合物對亞甲基藍的降解效率達到了97.79％，而均相C