聚苯胺負(fù)載氧化亞銅磁性可見光催化劑的制備及催化性能研究.pdf_第1頁
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1、半導(dǎo)體納米催化劑具備獨(dú)特的光電轉(zhuǎn)化性質(zhì),在污水治理領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。氧化亞銅(Cu2O)是半導(dǎo)體催化劑中具有代表性的一種,它在可見光照射下具有很高的光催化活性,但它的缺點(diǎn)是容易發(fā)生光腐蝕現(xiàn)象,影響其使用壽命。對(duì)于光催化反應(yīng),除了要提高光催化性能,還必須提高催化劑的穩(wěn)定性,并能夠用一種簡(jiǎn)單的方式回收,顯然,依靠單一的Cu2O光催化劑很難滿足全部要求。聚苯胺(PANI)具有良好的導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性,在Cu2O表面負(fù)載PANI可以提高半

2、導(dǎo)體光催化劑的光生電子-空穴分離效率,進(jìn)而增強(qiáng)催化劑的性能。因此,本論文的工作是制備Cu2O/Fe3O4和PANI/Cu2O/Fe3O4兩種復(fù)合光催化劑并分別測(cè)試它們的光催化活性,研究?jī)?nèi)容如下:
  首先采用Fe3O4納米微球和CuCl2·2H2O為原料,以NH2OH·HCl為還原劑制備具有順磁性的殼-核型Cu2O/Fe3O4納米顆粒;以苯胺和對(duì)甲苯磺酸(PTS)為反應(yīng)物,(NH4)2S2O8為引發(fā)劑合成PTS摻雜的PANI,并將

3、其溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)。將制備出的Cu2O/Fe3O4納米顆粒分散在上述溶液中,經(jīng)過12 h的機(jī)械攪拌得到PANI負(fù)載的Cu2O/Fe3O4復(fù)合光催化劑。使用X-射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、固體紫外-可見分光光度計(jì)(DRS)、傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)分別對(duì)負(fù)載前和負(fù)載后催化劑進(jìn)行表征。
  以對(duì)苯二酚(HQ)為底物研究了Cu2O/Fe

4、3O4的催化性能,考察溶液pH、催化劑的加入量對(duì)降解效率的影響和催化劑的使用壽命。以更難降解的對(duì)硝基苯酚(PNP)為底物,測(cè)試PANI/Cu2O/Fe3O4復(fù)合光催化劑的降解效率,通過改變降解條件分析影響光催化降解的因素,測(cè)試催化劑的光穩(wěn)定性。還以HQ為降解物比較Cu2O/Fe3O4和PANI/Cu2O/Fe3O4兩種催化劑的光降解效率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明負(fù)載PANI后的催化劑的降解效率為95%,與負(fù)載前相比提高了5%。測(cè)試催化劑的穩(wěn)定性,結(jié)

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