Cu2O/Cu2S 复合材料制备及可见光催化降解甲基橙的研究

通过水热法制备Cu₂O/Cu₂S 复合材料对甲基橙(MO) 进行光催化降解实验。在Cu₂O 中引入S 元素, 通过 改变Cu/S 投加摩尔比, 从而得到不同Cu/S 的复合材料。利用XRD、SEM、UV-vis、EIS 等手段对材料进行表征, 并 对MO 进行光催化降解实验。XRD 结果表明, 随着S 含量的增多, Cu₂S 的衍射强度逐渐上升, Cu₂O 的f111g 晶面 衍射强度逐渐降低。SEM 结果表明Cu₂S 能较好地包覆在Cu₂O 八面体的表面。通过UV-vis 和EIS 结果计算得知, 复合材料带隙为1.49 eV, 电荷转移电阻大幅降低。降解实验结果表明复合材料最佳Cu/S 投加摩尔比为15 : 1, 其在 100 min 时对MO (100 mL, 10 mg/L) 降解率达到91.4%, 明显高于纯Cu₂O 对于MO 的降解率(60.3%)。猝灭实验表 明了?OH 和 ?O₂ ^-在光催化过程中起到主要作用。     

硫化纳米零价铁去除水中三氯乙烯的研究

通过硫化对纳米零价铁 (nZVI) 进行改性, 制备了硫化纳米零价铁 (S-nZVI), 而后对三氯乙烯 (TCE) 进行降 解实验研究。利用 SEM、XRD 对 S-nZVI 进行材料的结构表征, 进而研究不同材料、不同 S/Fe 摩尔比、不同初始 TCE 浓度、不同初始 pH 条件下, S-nZVI 对 TCE 的降解效果。结果表明, S-nZVI 主要成分为 Fe⁰ 并含有少量的 FeS, 制得的 S-nZVI 为球状结构, 表面有片层状的 FeS 生成；当 S/Fe 摩尔比为 0.6, 初始浓度为 20 mg/L 时, TCE 的降解 率为 87.2%, 远高于 nZVI (降解率为 56.4%)。经动力学分析后, S-nZVI 去除 TCE 符合伪二级动力学过程, 表明其降 解过程以化学还原为主。nZVI 经过硫化后提高了材料的电子选择性, 使其成为修复受污染土壤和地下水的有前途 的功能材料。     

以硫化纳米零价铁为催化剂类芬顿体系降解亚甲基蓝的研究

采用硼氢化钠液相还原法,以Na_2S为硫源, FeSO_4为铁源,通过一步法制备硫化纳米零价铁(sulfidated zero-valent iron, S-nZVI),利用X射线衍射仪(X-ray diffraction, XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)对S-nZVI进行表征。并考察以S-nZVI为催化剂类芬顿(Fenton)体系降解亚甲基蓝(methylene blue, MB)的性能研究和影响因素。SEM和XRD结果显示S-nZVI具有片状结构,主要成分为零价铁并含有少量的FeS和铁氧化物。MB降解研究表明,以S-nZVI为催化剂的类Fenton体系对MB具有良好的降解性能,有效解决了传统Fenton体系pH适用范围窄的问题, pH范围从3～5拓宽至3～9。当溶液初始呈近中性(pH=6)时,该体系对MB的降解率为80%;当溶液呈碱性时(pH=9), MB的降解率仍在70%以上。     

球形Cu2O@HP-β -CD 合成、表征及类芬顿去除水中亚甲基蓝的研究

利用液相沉淀法制备 Cu₂O@HP-β-CD, 通过 XRD、SEM、FT-IR 对 Cu₂O@HP-β-CD 的结构进行表征, 并研究其对亚甲基蓝 (MB) 的类芬顿催化降解性能。XRD 图谱显示样品的衍射峰为纯 Cu₂O, HP-β-CD 与 Cu 摩尔比为 1 : 1 时样品 SEM 形貌为 500 nm, 大小均一的球形。Cu₂O@HP-β-CD 类芬顿体系降解 MB 的实验结果表明, 当HP-β-CD 与 Cu 摩尔比为 1 : 1, 加入浓度为 20 mmol/L 的 H₂O₂, 100 min 时 MB 去除率达到 96.1%。相同条件下, 液相法单一合成的 Cu₂O 的 MB 去除率为 54.4%; Cu₂O@HP-β-CD 的一级动力学反应速率常数为 0.027 76 min^?1 , 高于 Cu₂O 的反应速度常数 (0.007 4 min^?1)。Cu₂O@HP-β-CD 的自由基捕获实验表明了·OH 在催化降解过程中起主要作用。