【摘 要】
：
氧化亚铜（Cu2O）因绿色环保、廉价易得且具有可见光响应能力而广泛应用于光解水制氢和光降解有机污染物等领域。然而,Cu2O存在比表面积较小、量子效率较低等缺陷,严重限制了其光催化活性。本文通过软模板法制备Cu2O光催化剂改善其形貌与结构,并进一步引入石墨相氮化碳（g-C3N4）和AgBr优化其能带结构和提高其量子效率,制备了Cu2O基复合光催化剂。对产物的成分、形貌,光学性能和光催化降解有机染料性
论文部分内容阅读
氧化亚铜（Cu2O）因绿色环保、廉价易得且具有可见光响应能力而广泛应用于光解水制氢和光降解有机污染物等领域。然而,Cu2O存在比表面积较小、量子效率较低等缺陷,严重限制了其光催化活性。本文通过软模板法制备Cu2O光催化剂改善其形貌与结构,并进一步引入石墨相氮化碳（g-C3N4）和AgBr优化其能带结构和提高其量子效率,制备了Cu2O基复合光催化剂。对产物的成分、形貌,光学性能和光催化降解有机染料性能进行了研究。采用乙醇/乙二醇/十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）/椰油酰肌氨酸钠复合软模板体系,制备Cu2O光催化剂。考察了椰油酰肌氨酸钠用量、溶液介质粘度和反应时间等因素对软模板法制备Cu2O的影响。通过单因素对比实验,确定采用1mL椰油酰肌氨酸钠,乙二醇为溶剂,反应时间25min条件下制备的Cu2O为空心多孔的微球结构,具有较大的比表面积(33.34m~2g-1)和较高的电子-空穴分离效率。经过60min光照,催化降解甲基橙降解率达81%,降解速率是无模板法制备Cu2O的51.3倍。但其对罗丹明B没有明显降解效果,说明Cu2O光催化剂对不同染料光催化有效性不同。在Cu2O的前驱体溶液中加入超分子聚合法合成的g-C3N4,采用软模板法制备了g-C3N4/Cu2O复合光催化剂。考察了g-C3N4用量对g-C3N4/Cu2O复合材料的影响。结果表明:从SEM图片观察到g-C3N4/Cu2O复合光催化剂的Cu2O微球生长于在g-C3N4片层之上和之间,与软模板法制备的Cu2O相比,平均粒径由1.53μm减小到0.52μm,比表面积由33.34m~2g-1增大到45.1m~2g-1;光致发光光谱（PL）表明,光生电子和空穴的分离效率增加。当g-C3N4用量为150mg时,光催化降解MO性能最佳,60min内使MO溶液降解91.2%,经过5次循环后,g-C3N4/Cu2O具有80%降解率。采用化学沉积法,制备AgBr/Cu2O复合半导体光催化剂。考察了AgNO3用量对光催化活性的影响。分析结果表明,AgBr/Cu2O复合材料复合材料中Ag以Ag+和Ag~0混合存在,光吸收波长由610nm红移到640nm,PL谱显示其光生电子空穴复合率降低。AgNO3用量为4%时,AgBr/Cu2O的光催化活性最佳,光照60min使MO降解96.4%;AgBr/Cu2O复合材料具有良好的稳定性,经过5次循环后,AgBr/Cu2O复合材料仍保持89%降解率。
其他文献
由于经济与工业的快速发展,含有氨氮和硫酸盐等污染物的污水排放量日益增多,严重破坏生态环境。硫酸盐型厌氧氨氧化反应（SRAO）可以利用硫酸盐为电子受体与氨氮进行反应,从而达到同步脱氮除硫的目的。该反应启动时间长,受多种因素影响,微生物学理论少,同时存在多种转换机制。因此,本课题在无机条件下启动硫酸盐型厌氧氨氧化反应,观察实验现象、高通量测序微生物群落结构和分析转化机制。首先开展由厌氧氨氧化反应启动硫
国家经济的快速发展,人民生活水平的提升,使得餐饮行业得到了快速的发展,随之而来的环境污染问题也逐渐的显现出来。餐饮油烟的大量排放,逐渐成为了引起城市灰霾等恶劣天气的主要成因之一。因此,餐饮油烟的防控与治理已经成为了我国环境保护领域的重要工作之一。目前,对于各种滤料处理餐饮油烟的研究以及滤料结合其他方法共同处理油烟的研究逐渐开始引起人们的关注。采用滤料进行前端的过滤处理,然后结合紫外光解技术进行深化
聚丙烯（PP）是一种重要的通用高分子材料,因其优异的综合性能而被广泛的应用于各个领域。然而,其较差的耐燃性以及较低的极限氧指数,使其极易燃烧。在其剧烈的燃烧过程中,不但能释放出巨大的热量,还会产生大量附着火焰的熔滴,使火势蔓延难以控制,严重威胁生命、财产安全。由此可见,提高PP材料的阻燃性能对其应用和发展有重要意义。近些年来,随着人们对环保的愈加重视,无卤阻燃剂的研发得到了日新月异的发展。磷系、氮
近年来,我国大力倡导污水资源化,但在再生水利用的过程中,会导致大量药品以及个人护理品（PPCPs）随着再生水进入到相应的场景中。因此,需要一种高效技术对再生水进行深度处理。然而,传统的处理技术并不适用于再生水的处理。电催化氧化技术是一种具有发展前景的高级氧化技术,其中,电化学降解过程中的高效传质是提高污染物去除效率的关键。本文以亚氧化钛膜式电极为核心,构建电催化氧化体系强化电化学传质过程,对水中双
甲草胺是酰胺类除草剂中广泛使用的一种除草剂,具有广谱、选择性强、使用方便等特点,是一种选择性芽前除草剂,主要应用玉米、花生、大豆等地,主要去除一年生禾本科、部分阔叶杂草。但因甲草胺结构稳定,半衰期长,微溶于水,长期使用会长时间残留在环境中,易对后茬作物造成药害,并通过食物网在生物体内富集,对人类健康造成威胁,因此,引起了人们广泛的关注。本文基于筛选到的两株甲草胺优势菌,研究了温度、p H、菌株投加
目前,垃圾填埋厂的H2S废气已经被认为是我国大气污染物中较为典型的恶臭污染物之一,严重影响着人们的工作和日常生活,对其高效处理迫在眉睫。近年来,低温等离子体协同催化技术成为研究热点。多级孔材料作为载体的催化剂,大大增加了反应的活性位点,能有效提高降解率。本文利用溶胶凝胶法制备Cu2+掺杂多孔催化剂,通过Al生成的Br（?）nsted酸性位点,促进Cu2+离子进入规则有序的电中性有序骨架中,Al的加
氮化碳（g-C3N4）因其具有特殊的电子构型、较好的热稳定性、原料成本相对较低、生产过程简单等优势。近年来,它被广泛应用于光催化水解氢、碳还原和有机污染物分解等方面。但是,未经修饰的g-C3N4光催化性能仍然受到某些因素的限制,如:光生电子-空穴对的重组率高、比表面积小、在可见光区响应范围窄等。本文采用了超分子热聚合的方法将三聚氰胺、三聚氯氰及芳香族分子有机物在无水乙醇溶剂中搅拌一定时间,并形成超
近年来,随着工业的发展,食品、塑料、皮革、印染、纺织、印刷、化工和制药等行业的污染物被大量的排放到水体中,使水体环境遭到严重污染。这些工业废水成分复杂,如果处理不当会对生态环境乃至人体健康造成严重威胁。如何有效地从工业废水中去除污染物仍是一个挑战。作为处理有机废水的高级氧化工艺（AOP）在20世纪70年代被Fujishima等人发现,并在后续得到深入研究。其中,聚合物光催化膜利用光催化技术的高级氧
锂离子电池（Lithium ion batteries,LIBs）在长期的开发应用过程中,传统的无机锂插层化合物正极材料已凸显出诸多局限性。共轭羰基材料是一类以羰基为电化学活性官能团的新兴有机电极材料,具有环境友好、理论比容量突出、资源丰富易得等优势,但是同时也面临自身电子电导率较低、在传统电解液中易溶、氧化还原电位偏低等实际困扰。本论文针对共轭羰基材料易溶解、导电性差等问题,以1,4-对苯醌和2
随着当今社会的高速发展,对于电子设备的集成化、高功率的要求越来越高,相应的对传热的要求也越来越高。而且设备在高温下运行会导致运行效率下降,这就意味着及时散热尤为主要,而传统的金属材料已经不能满足现阶段的散热需求,如强酸、强碱的工业环境。高分子材料则拥有易加工、耐腐蚀的特点,所以我们可以通过在高分子材料中添加填充材料来提高复合材料的导热性能。本文以高密度聚乙烯（HDPE）为基体材料,并用碳纳米管（C