Cu_2O/Cu/TiO_2的制备及光催化性能研究

以葡萄糖为还原剂、采用液相法制备了Cu_2O光催化剂,并对其进行负载TiO_2改性,对Cu_2O/Cu/TiO_2降解亚甲基蓝的工艺条件进行研究。实验结果表明,改性后催化剂的催化效率得到提高;当ρ(亚甲基蓝)=5mg/L时,Cu_2O/Cu/TiO_2的最佳投料量为10mg、溶液初始pH=11时,在30min内降解率超过90.5%。在最佳条件下的循环降解实验表明Cu_2O/Cu/TiO_2有着良好的循环稳定性能。     

Mn掺杂Cu_2O微粒的制备及其光催化性能研究

以乙酸铜和乙酸锰为原料,通过超声辅助水热法制备了Mn掺杂Cu_2O微粒,并对其结构和光电性能进行了表征与分析。以次甲基蓝为目标降解物,对样品的光催化性能进行了评价。结果表明,所制备的Cu_2O呈八面体形貌,具有(111)晶面择优取向,Mn掺杂Cu_2O形貌呈凹陷八面体,与纯Cu_2O相比,Mn掺杂Cu_2O微粒的粒径减小,比表面增大,在可见光范围内吸收强度和禁带宽度均增大,光电流增强,表面电阻显著降低,光生电子-空穴的分离效率得到有效提高。光催化活性得到了显著提高,次甲基蓝的降解率可达91.6%。     

Mn掺杂Cu_2O微粒的制备及其光催化性能研究

以乙酸铜和乙酸锰为原料,通过超声辅助水热法制备了Mn掺杂Cu_2O微粒,并对其结构和光电性能进行了表征与分析。以次甲基蓝为目标降解物,对样品的光催化性能进行了评价。结果表明,所制备的Cu_2O呈八面体形貌,具有(111)晶面择优取向,Mn掺杂Cu_2O形貌呈凹陷八面体,与纯Cu_2O相比,Mn掺杂Cu_2O微粒的粒径减小,比表面增大,在可见光范围内吸收强度和禁带宽度均增大,光电流增强,表面电阻显著降低,光生电子-空穴的分离效率得到有效提高。光催化活性得到了显著提高,次甲基蓝的降解率可达91.6%。     

Cu_2O-CNTs的制备及其光催化性能研究

以碳纳米管(CNTs)为载体,分别采用NaBH4、葡萄糖和水合肼3种不同还原剂制备Cu2O/CNTs复合光催化剂,并表征了不同条件下制备的催化剂,同时考察了其对可溶性染料活性艳红X-3B的光催化活性。结果表明,葡萄糖还原法制备的Cu2O颗粒均匀,晶型呈完整正八面体型,在可见光、75 min内可使质量浓度为100 mg/L、体积100 mL的X-3B脱色率达到72.4%,COD降解率达到66.7%。     

纳米Cu_2O的合成及其光催化性能研究

以CuSO_4·5H_2O作为铜源,硼氢化钾为还原剂,乙二胺四乙酸(EDTA)为络合剂,柠檬酸钠为分散剂成功制得了纳米Cu_2O,并对其进行了XRD、TEM及粒径分布分析。该方法合成的纳米Cu_2O粒径较小,约4.8nm。然后进行了纳米Cu_2O对亚甲基蓝的降解实验。实验结果为:纳米Cu_2O在波长约为500nm的光作用下降解效果最佳;亚甲基蓝光催化降解反应在阳光下降解比在单一波长下降解效果更好;当亚甲基蓝的初始质量浓度为30mg/L、pH=3~5、投加的H_2O_2质量分数为3%时,最佳m(Cu_2O)=21mg、最佳V(H_2O_2)=1.5mL。     

Cu_2O/Fe_2O_3复合物的制备及其光催化性能研究

采用电子束辐照技术制备了不同Cu_2O含量的Cu_2O/Fe_2O_3复合物。通过X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见(UV-vis)等表征方法对复合物的结构和表面物性进行了研究。结果表明,随着Cu_2O含量的增加,Cu_2O各晶面的衍射强度增强,峰也逐渐宽化;合成的复合物为正八面体,粒径尺寸在50~175 nm之间;复合物的紫外-可见吸收光谱蓝移。将复合物用于金橙Ⅱ的可见光催化降解反应,当Cu_2O含量为90%时其催化活性最好,经过30 min的降解,染料的降解率超过90。     

ZnO/Cu_2O复合膜的制备及其光催化活性研究

以不锈钢为基体,采用连续阴极电沉积的方法,制备了ZnO/Cu2O复合膜,并通过 X-射线衍射和扫描电镜进行了表征.以Cr(Ⅵ)为模拟无机污染物,在可见光下,测试了其光催化还原活性.结果表明,ZnO/Cu2O复合膜的光催化活性与Cu2O的沉积量有关,在其沉积量为0.010 g/dm2时,反应1h后,Cr(Ⅵ)在ZnO/Cu2O上的还原率为35.3%,而在Cu2O薄膜上的还原率仅为8.6%.实验还发现,ZnO/Cu2O复合膜的光催化氧化能力也有了较大程度的提高.在相同实验条件下,甲基橙在Cu2O薄膜上的降解率只有2.5%,而在ZnO/Cu2O复合膜上的降解率达到22.9%.     

Cu_2O/蒙脱土复合催化剂的制备及其光催化性能

本文以化学沉淀法制备了Cu_2O/蒙脱土复合光催化剂,以亚甲基蓝的光催化降解为探针反应测试了Cu_2O/蒙脱土复合催化剂的光催化活性,并研究了Cu_2O的负载量、复合催化剂用量、溶液pH值和亚甲基蓝初始浓度等对Cu_2O/蒙脱土复合催化剂光催化活性的影响。研究结果表明pH=11、50%Cu_2O/蒙脱土复合催化剂投加量为0.2g/L、亚甲基蓝溶液浓度为10mg/L时,可见光照射120min后,降解效率可达到91%。     

Cu_2O/Bi_2O_3复合催化剂的制备及光催化活性研究

采用水热法成功制备了Cu_2O/Bi_2O_3复合光催化剂。光学实验结果表明窄带半导体Cu_2O不仅拓宽了Cu_2O/Bi_2O_3复合光催化剂的光谱响应范围,同时有效抑制了复合物中光生电子-空穴的复合。原位红外光谱结果表明Cu_2O/Bi_2O_3复合光催化剂在可见光照射下能对氯苯进行有效地矿化降解,反应3 h的转化率为52.9%,是单一Bi_2O_3催化剂的2.5倍。此外,复合材料的能带结构分析结果表明Cu_2O和Bi_2O_3具有交迭的价带导带位置,形成复合物后大大促进了光生载流子的分离和迁移效率。     

Cu2O/CuO的制备及光催化性能研究

以葡萄糖为还原剂、采用液相法首先制备了八面体Cu_2O光催化剂,然后以其为基体,通过原位氧化Cu_2O的方式构筑Cu_2O/CuO复合光催化剂。通过XRD、拉曼、XPS对其成分进行检测,TEM、SEM观察其粒径和形貌;研究了亚甲基蓝降解工艺条件,实验结果表明,ρ(亚甲基蓝)=5 mg/L的溶液100 mL、Cu_2O/CuO复合光催化剂的最佳添加量为10 mg、体系pH=11时亚甲基蓝的降解效果最好。通过对最佳条件下循环降解实验表明,Cu_2O/CuO复合光催化剂有着良好的循环稳定性能。     

PET/Cu_2O纳米复合纤维的制备及性能

通过原位聚合法和共混法制备了系列不同含量氧化亚铜(Cu_2O)的PET/Cu_2O纳米复合树脂。采用红外光谱、扫描电子显微镜表征了Cu_2O的结构与尺寸,利用扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪、复丝强力仪等分别评价了纳米Cu_2O在复合纤维中的分散性以及复合纤维的热力学性能、结晶性能及力学性能。研究表明:相对于共混法复合纤维表面的纳米粒子团聚现象,原位聚合法制备的复合纤维的表面纳米Cu_2O分布均匀;原位聚合法制备的复合纤维的断裂强度比共混法提高了47%~72%。抗菌性测试发现:当纳米Cu_2O质量分数为0.2%时,复合纤维抗菌率可达到99.73%。     

多孔β-Bi2O3的制备及光催化性能研究

采用直接热分解醋酸铋,在低温下制备了亚稳相β-Bi2O3,采用XRD、TEM、SEM、BET等手段对其进行表征,并研究了水溶液中其光催化降解有机物的性能.结果显示,热分解温度为300 ℃可得到纯的四方相β-Bi2O3,提高热处理温度(350 ℃)或延长热处理时间则产物变为α-Bi2O3.TEM和SEM观察发现,所制备的β-Bi2O3为纳米多孔片层结构,孔径大约为30 nm.UV-Vis漫反射谱显示其对可见光有显著的吸收,带隙宽度为2.72 eV.在可见光照射下,该纳米多孔片层β-Bi2O3对甲基橙、罗丹明和4-氯苯酚溶液(10 mg·L-1)的光催化降解均显示了很高的催化活性,当加入0.05 g催化剂时,上述三种有机物能够分别在2 h,2 h,和4 h以内降解.β-Bi2O3的高光催化活性可归因于其高比表面积以及纳米级结构.     

水热法制备Cu_2O微球

以氯化铜和氢氧化钠为原料,抗坏血酸为还原剂,用水热法制备了Cu2O微球。用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构和形貌进行了表征,结果表明抗坏血酸含量对产物有很大影响。当反应温度为100℃、反应时间为8h、氯化铜和抗坏血酸摩尔比为3:1时,所制备的产物约为300～500nm的类球形颗粒。     

电沉积制备Cu_2O薄膜及其在光催化中的应用进展

制备Cu_2O薄膜的手段多种多样,其中电化学技术制备纳米Cu_2O具有制备流程短、能耗低、容易制备面积较大的薄膜等优点而备受关注。众所周知,催化剂的形貌与其催化性能有着密切的联系。因此,控制Cu_2O的形貌合成对提高其光催化性能具有深远的意义。本文综述了采用电化学法制备纳米氧化亚铜的工艺条件、影响因素、形成机理对Cu_2O薄膜形貌的调控作用及其对光催化性能的影响,并指出现阶段研究存在的不足和以后的研究方向与趋势。     

Cu_2 O/PNIPAm温敏复合材料的制备及其缓释性能研究

采用自由基聚合法制备了温敏高分子聚合物PNIPAm,并利用两亲性聚合物在选择性溶剂中的自组装制备出PNIPAm与纳米Cu2O的温敏复合材料;利用红外光谱仪(FT-IR)和紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)对聚合物的结构和温敏性进行表征,并用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)对复合材料进行结构表征;通过抑菌实验考查温敏复合材料的缓释性能。实验结果表明:制得的PNIPAm凝胶最低临界溶解温度(LCST)约为32.5℃;交联剂摩尔分数(占单体的物质的量)从2%增大到4%时,凝胶溶胀度下降40%;抑菌实验发现,温敏复合材料对氧化亚铜的缓释效果明显。     

Cu_2O掺杂TiO_2光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯和乙酸铜为原料,柠檬酸和葡萄糖作还原剂,采用水解法制备了Cu_2O/TiO_2复合光催化剂,并通过XRD和SEM表征手段进行了表征。以Cu_2O/TiO_2为光催化剂,考察了反应时间、初始浓度、催化剂用量、起始pH和温度等因素对光催化降解亚甲基蓝脱色率的影响。结果表明,在高压汞灯照射下,以0.01 g Cu_2O/TiO_2为光催化剂,以100 mL 10 mg/L亚甲基蓝溶液为模拟废水,pH为7.0,25℃下光催化反应60 min,亚甲基蓝脱色率可以达到94.38%,其脱色动力学反应为准一级过程。     

TiO2-Al2O3复合粉体的制备及光催化性能

Al₂O₃陶瓷膜在过滤染料废水过程中容易被染料大分子堵塞,导致Al₂O₃陶瓷膜水通量下降。以钛酸丁酯、异丙醇铝为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备Ti(OH)₄-AlOOH复合溶胶,经450 ℃烧成获得TiO₂-Al₂O₃复合粉体。以SEM、纳米粒度/电位仪作为主要表征手段,研究了不同Ti(OH)₄和AlOOH摩尔比对复合溶胶粒径分布的影响,进而探究TiO₂-Al₂O₃复合粉体的光催化性能。结果表明,Ti(OH)₄和AlOOH摩尔比为0~0.4时,随着Ti(OH)₄和AlOOH摩尔比的增大,胶粒的平均粒径从67.5 nm减小到34.0 nm,Ti(OH)₄-AlOOH复合溶胶的电位从43 mV升高至53 mV。当Ti(OH)₄和AlOOH摩尔比为0.4时,复合粉体对结晶紫的去除率高达79.3%,反应速率常数增大到了0.018 min^-1。TiO₂-Al₂O₃复合粉体制备的陶瓷膜能有效降解表面沉积的大分子,解决了陶瓷膜堵塞的问题。     

In2O3/CdS复合物的制备及光催化性能

以氧化铟(In_2O_3)纳米球作为基体,采用水热法制备了氧化铟/硫化镉(In_2O_3/CdS)复合光催化剂,并利用XRD、SEM等对所制备复合光催化剂进行了表征。结果表明:复合光催化剂由立方相的In_2O_3纳米球和六方相CdS棒状结构组成,且In_2O_3纳米球附着于CdS棒状结构表面上。光学性能测试和光降解实验发现:所得复合光催化剂与纯In_2O_3和纯CdS相比,不仅光响应范围增加,而且光催化亚甲基蓝(MB)的活性也得到显著改善。当In_2O_3/CdS中n(In_2O_3)∶n(CdS)=1∶4时,光催化效率改善尤为明显,当复合催化剂的质量为0.05 g时,MB转化率达到96.2%;这可能是由于CdS接受In_2O_3表面上的光生电子,减少了光生电子与空穴的复合机会,因而提高了光催化降解能力。     

CQDs-G-TiO_2复合材料制备及光催化性能研究

以钛酸四丁酯为前驱体,石墨烯为辅助修饰剂,丙三醇为碳量子点(CQDs)碳源,一步水热法制备碳量子点修饰复合材料CQDs-G-TiO_2,对其进行表征,并研究用于在白光和紫外光源下降解水中亚甲基蓝。结果表明,傅里叶变换红外光谱、热损失、X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱显示成功制备了CQDs-G-TiO_2复合材料,颗粒较均匀;固体紫外漫反射证明CQDs-G-TiO_2增强其在可见光区的光吸收。白光下CQDs-G-TiO_2对亚甲基蓝的降解率比纯TiO_2降解率提高了38.86个百分点,CQDs-G-TiO_2在白光下比在紫外光源下降解率提高了55.71个百分点;CQDs-G-TiO_2随溶液pH的增加降解性能增加,白光光源下,pH为9时,CQDs-G-TiO_2对亚甲基蓝溶液在70min达到降解平衡,降解率达94.91%。     

复合Sn3O4的制备及光催化性能研究

采用高温热解法和水热合成法制备Sn3O4/SnO异质结构复合材料,通过SEM等方法对复合材料进行表征分析,探索光催化原理。在可见光照的环境下,记录一定时间内光催化剂对目标降解物甲基橙的降解率。实验结果显示,Sn3O4/SnO具有较大比面积,且结构为絮状结构微球,对甲基橙降解效果显著,70min后甲基橙降解率到达约92%,循环降解多次,仍保持良好的催化活性。