高光催化活性碳量子点/铜基纳米复合材料的制备及性能研究

来源 :河南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wodemeng111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
工业技术的飞速发展,给人类生活带来便利的同时,也对人类的健康造成了危害。由于发展的盲目性,使人们忽略了对环境的保护,导致世界上大部分的水资源受到有机物的污染。然而传统的污水处理技术难以高效、彻底地除去污染物,相比之下,半导体光催化技术在有机物降解、环境净化方面表现出令人满意的效果。但传统的半导体材料由于光响应范围窄、光生电子-空穴对易复合等原因致使光催化效率低,从而制约了光催化技术的发展。因此,提高光响应范围,减少电子-空穴对的复合将是半导体光催化技术中的关键问题。而半导体复合技术的出现能够有效地解决这一难题。同时碳量子点由于独特的光学性质已被广泛用于光催化领域。本文结合碳量子点与铜基半导体材料的优势,制备了碳量子点/硫化铜和碳量子点/氧化亚铜两种纳米复合材料,这两种复合材料均具表现出优异的光催化活性,其中碳量子点/硫化铜复合材料对枯草芽孢杆菌表现出良好的抑菌作用。具体研究内容如下:(1)以柠檬酸铵和乙二胺为原料,通过一步水热法合成了氮掺杂的高荧光碳量子点。我们对其进行表征,TEM结果显示,该碳量子点粒径均匀,平均粒径为4.2 nm,晶格间距为0.32 nm。并且在紫外灯的照射下能够发出明亮的蓝色荧光。同时该碳量子点的荧光强度基本不受离子浓度、pH以及常见金属离子的干扰。在室温下放置五个月之后仍具有很强的荧光强度,说明该碳量子点具有良好的稳定性。(2)以醋酸铜,硫脲以及碳量子点溶液为原料,采用水热法合成了CQDs/CuS纳米复合材料。对所得样品进行X-射线粉末衍射,透射电镜,红外光谱,X-射线光电子能谱,拉曼光谱等一系列的表征,其测试结果证明了碳量子点成功地复合在硫化铜表面。同时对复合材料的光催化活性及机理进行了探究。实验结果表明,复合材料的光催化活性明显高于普通硫化铜纳米材料。通过探究了解到,其可能的机理是由于依附在硫化铜表面的碳量子点作为良好的电子储存器,促使了光生电子-空穴对的有效转移和分离,从而提高了光催化活性。同时采用扩散法探究了催化剂的抗菌性能,结果显示,该复合催化剂对枯草芽孢杆菌具有明显的抑菌作用。(3)以氯化铜,碳量子点溶液为原料,采用水热法制备了单独的Cu2O纳米材料和CQDs/Cu2O纳米复合材料。扫描电子显微镜结果显示,复合材料的粒径明显小于单独的Cu2O纳米材料,可能是由于碳量子点起到了表面活性剂和稳定剂的作用。此外通过HR-TEM,XPS,FT-IR等测试对复合材料的形貌和结构进行了表征,结果显示碳量子点成功的复合在氧化亚铜的表面。通过对亚甲基蓝和罗丹明B的催化降解,表明CQDs/Cu2O纳米复合材料的光催化活性明显高于普通的氧化亚铜纳米材料,并且具有广泛性。
其他文献
互联网从教育、科研领域向商业、社会应用领域延伸的基本出发点是要提高信息的利用效率,它实质上就是一个高速度、大容量、服务对象广的信息传输通道.在经济一体化的趋势下,
近年来,各种新技术快速更新,并深刻影响着当前的教育事业。可以预见,在不久的未来,新技术将越来越深入地融入教育和学习的过程。教育将面临随处可有的学习环境、更加多元的教学方法、学术研究分析技术引导人们的学习、游戏化体验式学习、人机学习模式以及其他新的变化和变革。移动互联网时代的教育,不仅仅是技术和学习方式上的变革,更重要的是必须具有移动互联网时代的思维、理念、智慧和能力,因时而变,因需而变。对于今天人
精彩片断导学四题特级教师王有声一、从两位毕业生谈起。记得一次语文座谈会上,我遇到一位老朋友。他在某重点中学教初中语文。休息时,我们聊了起来。“赵兄,这个学年接几年级班
目的探讨佩戴软性治疗性角膜接触镜联合激素治疗单纯疱疹病毒性角膜葡萄膜炎(溃疡型)的临床疗效。方法对临床确诊的32例单纯疱疹病毒性角膜葡萄膜炎(溃疡型),静脉滴注或口服阿昔
病例 患者,女,39岁,因“口眼干5年,肾功异常2年,咯血9天”于2008年10月7日入院。2年前血肌酐526μmol/l,免疫检查SSA及SSB阳性,唾液腺和泪腺功能严重受损,诊断“原发性干燥综合征,慢性
一、把人力资源作为企业经营的首要资源吕家坨矿业分公司在建立现代企业制度和扭亏脱困的过程中,确立了建设标志型矿井的发展目标,提出了"现代化矿井靠现代化的人来建设,现代
目的探讨组合式推移皮瓣修复骶尾、粗隆、坐骨结节多处巨大褥疮的临床方法。方法用组合式推移皮瓣修复骶尾、粗隆、坐骨结节多处巨大褥疮13例,其中骶尾部6例;股骨粗隆4例;坐
一、我国煤炭产业组织制度演化过程理论分析1.关于SCP产业组织研究方法.由美国哈佛大学学者爱德华@S@梅森提出的SCP(结构一行为一业绩)产业组织经验研究方法第一次使用了由微