纳米氧化亚铜的制备和其光催化性能研究.pdfVIP

第2l卷第3期 资源环境与工程 V01．21．No．3 2007年6月 Resources June．。2007 EnvironmentEn舀neeIing 纳米氧化亚铜的制备及其光催化性能研究 梅光军，师 伟，解科峰，夏 洋 (武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉430070) 摘要：通过比较不同的制备方法，选用cucl水解法制备纳米cu：o。试验确定了在常压条件下制备纳米cu：o 米cu：O为光催化剂，对酸性品红溶液进行光催化氧化降解，考察了纳米cu，0的加入量、废水浓度、降解时间 等对降解性能的影响。结果表明，对于浓度为5叫L的酸性品红溶液，当催化剂与酸性品红溶液的固液比为5．6 g／L时，太阳光辐照6h后，降解率能够达到97．96％。另外，重复使用催化剂7次之后，其光催化降解率仍能达 到70％以上。 关键词：纳米氧化亚铜；制备；酸性品红溶液；光催化降解 中图分类号：0613．6 文献标识码：A 文章编号：1671—1211(2007)03一0335—04 配制溶液均使用蒸馏水。 O 引言 纳米材料应用于光催化降解废水中有机物的可行 性已经得到了广泛的证实¨。6J。在众多的半导体光催 离心机，北京医用离心机厂；722s型分光光度计，上海精 化剂材料中，纳米Cu：O化学性质较稳定，价廉易得，它 密科学仪器有限公司；AcO城型电磁式空气压缩机， 在日光作用下具有很强的氧化能力，最终可使水中有 浙江森森实业有限公司。 1．2纳米Cu：O的制备方法 机污染物完全氧化生成CO：和H：O。因此纳米Cu：0 比较适合于各种染料废水的深度处理。国内的先行者 在超声波辐照下，以十二烷基苯磺酸钠为分散剂， 是陈金毅、张爱茜07。引等人，他们用自制的纳米cu：O分别采用不同的前驱物还原法制备纳米cu：O。 光催化降解亚甲基蓝等，取得了较好的效果。 1．2．1 水合肼还原Cu(NO，)，法 由于水溶性品红染料是印染工业中污染治理的主 分别在20℃和100℃温度条件下，将0．5g十二烷 要对象。它们大多含有苯环，目前所使用的化学和生 基苯磺酸钠作为分散剂溶解于100mL、0．1 物等降解方法效果均不佳。本研究以水溶性品红染料 (NO，)：水溶液中，然后逐滴加入水合肼水溶液，直至产 的代表性化合物——酸性品红为研究对象，采用自制 生红色沉淀；经抽滤、洗涤和真空干燥，得到cu：O粉末。 的纳米cu：O对其进行光催化降解试验研究。 1．2．2水合肼还原Cu(OH)2法 纳米Cu：0的制备方法有很多种，但很少能得到粒 分别在20℃和100℃温度条件下，将0．5g十二烷 mL、0．1moL／L的 径均一、性能稳定的氧化亚铜，而且很多制备方法比较 基苯磺酸钠作为分散剂溶解于100 moL／L 复杂。本研究分别采用水合肼还原法和氯化亚铜水解 cu(NO。)：水溶液中，之后快速加入一定体积5 法成功制备了不同粒径的纳米cu：O光催化材料，并考 的NaOH水溶液，并搅拌使之混合均匀，此时生成蓝色 察了其对酸性品红染料废水的光催化降解效果。 沉淀。陈化20min之后，在上述体系中逐滴加入水合