不同形貌氧化铜的制备及其光催化性能研究

发布时间：2017-04-17 02:07

  本文关键词：不同形貌氧化铜的制备及其光催化性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为一种重要的无机化工原料,氧化铜因其独特的性质在诸多领域有着广泛的应用。利用其结晶习性制备不同形貌的粉体并考察形貌对其性能的影响对于深入开发氧化铜的应用具有较好的实际应用价值。本文采用络合沉淀法制备氧化铜粉体,着重考察了铜源(硫酸铜、氯化铜、醋酸铜、硝酸铜)、温度、铜粒子浓度、添加剂(PEG、PVP)等因素对氧化铜形貌的影响规律,进而通过控制条件制备了具有绒球状、棉花糖状、棱状、圆柱型、哑铃型、棒状纳米氧化铜粉体。产品的结构和形貌采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等现代物理进行表征。结果表明：铜源引入的阴离子以及温度、铜离子浓度、添加剂均对产品的形貌和分散性产生影响,其中表面活性剂不仅影响晶核的生长方向,其可控制微晶的生长,对氧化铜形貌的影响较大。 此外,论文还通过紫外光照射下的甲基橙降解实验,考察了产品氧化铜的光催化性能。实验发现：初始溶液pH值、CuO用量、H202加入量等条件对纳米氧化铜的光催化活性有很大的影响。氧化铜光催化降解甲基橙的最佳反应条件为：pH值小于3,催化剂用量为60mg/L,H202加入量为1：70(V/V)。与棒状纳米氧化铜的光催化活性相比,实验制得的绒球状、棉花糖状、棱状、圆柱型、哑铃型氧化铜粉体具有更好的催化活性,5h即可使90%的甲基橙发生降解。
【关键词】：氧化铜 形貌 络合沉淀 光催化降解
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：O614.121
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-8
• 第一章 文献综述8-22
• 1.1 纳米材料及其特性8-11
• 1.1.1 纳米材料的分类8
• 1.1.2 纳米材料的基本特性8-10
• 1.1.3 纳米材料的应用10-11
• 1.2 半导体光催化氧化技术11-14
• 1.2.1 半导体光催化氧化的基本机理12-13
• 1.2.2 半导体光催化氧化的研究现状及进展13-14
• 1.2.3 形貌对光催化剂催化活性的影响14
• 1.3 纳米氧化铜14-21
• 1.3.1 纳米氧化铜的性质及应用14-16
• 1.3.2 纳米氧化铜制备方法的研究进展16-21
• 1.4 论文选题的意义及内容21-22
• 第二章 试剂、仪器和试验方法22-27
• 2.1 实验试剂22
• 2.2 实验仪器和设备22-23
• 2.3 研究方法23-27
• 2.3.1 络合沉淀法制备纳米氧化铜23-24
• 2.3.2 光催化反应装置24-25
• 2.3.3 表面形貌分析25
• 2.3.4 X射线衍射分析25
• 2.3.5 红外光谱分析25-27
• 第三章 纳米氧化铜的形貌控制合成27-37
• 3.1 引言27
• 3.2 氧化铜粉体形貌的影响因素研究27-31
• 3.2.1 铜源对氧化铜形貌的影响27-28
• 3.2.2 温度对氧化铜形貌的影响28-29
• 3.2.3 铜离子浓度对氧化铜形貌的影响29-30
• 3.2.4 表面活性剂对氧化铜形貌的影响30-31
• 3.3 各种形貌氧化铜的制备31-36
• 3.3.1 绒球状纳米氧化铜的制备32
• 3.3.2 棉花糖状纳米氧化铜的制备32
• 3.3.3 棱状纳米氧化铜的制备32
• 3.3.4 圆柱型纳米氧化铜的制备32-33
• 3.3.5 哑铃型纳米氧化铜的制备33
• 3.3.6 棒状纳米氧化铜的制备33-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 纳米氧化铜的光催化性能研究37-47
• 4.1 引言37-38
• 4.2 实验部分38-41
• 4.2.1 预实验38-40
• 4.2.2 分析方法40
• 4.2.3 空白对照实验40-41
• 4.3 CuO光催化降解甲基橙的影响因素41-44
• 4.3.1 达到最大降解率的时长41-42
• 4.3.2 溶液初始pH值的影响42-43
• 4.3.3 催化剂用量的影响43-44
• 4.3.4 H_2O_2加入量的影响44
• 4.4 各种形貌氧化铜的光催化性能44-45
• 4.5 本章小结45-47
• 第五章 结论47-48
• 参考文献48-54
• 致谢54-55
• 攻读学位期间主要的研究成果55

【引证文献】

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1 江亮;陈晔;;固相催化湿式氧化高浓度苯酚废水的试验研究[J];工业用水与废水;2016年02期

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3 赵丽斌;铜基超疏水表面的制备及性能研究[D];兰州交通大学;2015年

4 于天;高选择性苯酚羟基化催化剂的研究[D];长春工业大学;2015年

5 陶淼;高活性氧化铜的制备及其性能影响因素研究[D];合肥工业大学;2015年

6 丁晓;新型类芬顿体系研发及其处理苯酚能力研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

  本文关键词：不同形貌氧化铜的制备及其光催化性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：312164