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浅析CuS 纳米晶光催化还原Cr( VI) 的研究 　　研究表明，Cr( VI) 具有高毒性和强诱变致癌性，Cr( Ⅲ) 由于迁移能力差、难以进入细胞而不具有毒理效应. 从而，将Cr( VI) 还原为Cr( III) 可望成为处理含铬废水的主要方法. 　　光催化还原法作为一种处理含铬废水的新型环境友好方法，因具有能耗低、操作简单、无二次污染等特点而受到广泛的关注. Liu 等报道，在可见光照射5 h 后，alpha;-Fe2O3可催化还原99% 的Cr( VI) . Li 等合成了具有高比表面积花状的Cu2O，对Cr( VI) 的光催化还原表现出很高活性. Deng等人合成了不同形貌的BiVO4并探讨其光催化还原Cr( VI) 的活性差异. 　　CuS 作为一种重要的P 型半导体，可广泛用于光催化、非线性光学材料、高容量锂离子电池阴极材料、纳米开关、生物传感器等领域. 近年来，通过水热法、微波法、模板法等湿化学法制备了不同形貌的CuS 纳米晶体材料，如纳米颗粒、纳米棒、纳米线及纳米片等. 将CuS 用于光催化还原Cr( VI) 的研究尚未见报道，本研究合成了片状、花状、管状、球状的CuS，探究其可见光下催化还原Cr( VI) 的活性. 　　1 试验部分 　　1. 1 CuS 的制备 　　合成了片状、花状、管状、球状的CuS ，简述如下.片状CuS: 室温下，将20 mL 去离子水、2 mL乙二胺、1. 8 mL CS2于圆底烧瓶中混合均匀后，加入0. 253 g 二水氯化铜，继续搅拌15 min，然后缓慢升温至60 ℃并保持4 h，随后升温至105 ℃反应12 h，得到黑色产物，经洗涤、60 ℃干燥6 h即得到片状CuS. 　　花状CuS: 将2. 5 mmol 五水硫酸铜和2. 5 mmol的五水硫代硫酸钠溶于40 mL 去离子水，转入50 mL聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，于150 ℃下水热反应12 h，冷却至室温，将沉淀洗涤、60 ℃干燥6 h 即得到花状CuS. 　　管状CuS: 将2. 4 mmol 二水氯化铜和2. 4 mmol的硫代乙酰胺分别溶于20 mL 去离子水，再将两溶液混合均匀，加入10 mL 浓度为0. 4 mol /L的氢氧化钠并搅拌5 min，继而转入60 mL聚四氟乙烯为内衬的反应釜中于160 ℃下水热反应6 h，自然冷却至室温，将沉淀洗涤、60 ℃干燥6 h，即得到管状CuS. 　　球状CuS: 将1 mmol 的五水硫酸铜和2. 5 mmol的硫脲分别溶于20 mL 去离子水，然后等体积缓慢混合后转入50 mL 聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，于180 ℃下水热反应24 h，自然冷却至室温，将沉淀洗涤、于60 ℃干燥6 h 即得到球状CuS. 　　1. 2 CuS 物性表征 　　采用日立S-4800 型场发射扫描电子显微镜进行SEM 形貌观测，在荷兰产X#39;pert PRO 型X 射线衍射仪上进行XRD 晶相鉴定，在Micomeritics公司Tristar 3000 型比表面积和孔径分析仪上于- 196 ℃下进行N2吸附BET 测定. 　　1. 3 CuS 光催化还原Cr( VI) 性能评价光催化还原实验在100 mL 反应器中进行，以18 W 的白光LED 灯模拟可见光光源. CuS 用量为0. 3 g /L，Cr( VI) 溶液浓度为40 mg /L，加入体积比为5%的无水甲醇为空穴捕获剂，用稀硫酸调节pH为3 后，避光搅拌50 min 使Cr( VI) 达到吸脱附平衡，取样、经离心分离得到上层清液，加入二苯基碳酰二肼显色剂并测定其在540 nm 波长处的吸光度A0; 开启光源，定时取样，同样经分离、显色后测量其吸光度A. 基于Lambert-beer 定律，Cr( VI) 的浓度变化可用其吸光度变化表示，即有:cc0= AA0式中: c0为达到吸脱附平衡时Cr( VI) 的浓度，c 为光照至某一时刻Cr( VI) 的浓度. 　　2 结果与讨论 　　2. 1 CuS 物性特征 　　可以看出，片状CuS 的长度在100 ～ 300 nm、厚度约为50 nm ，花状CuS为由厚度约100 ～ 200 nm、长度在1 ～ 2 mu;m 的片状物聚集而成，粒度约20 nm 的纳米颗粒聚集形成内径约150 nm 的中空管状CuS ，直径约1. 5 mu;m 的球状CuS 是由粒度约50 nm的纳米颗粒聚集而成的.其中所有的衍射峰均可归属为纯六角相的CuS( JCPDS No.79-2321) ，均未出现如Cu2S、CuO 等其他物相的衍射峰. 这一结果表明，本研究制得的样品物