超臨界醇熱技術(shù)制備CuxO-TiO2光催化復(fù)合材料及其性能研究.pdf

1、隨著全球工業(yè)的高速發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題已日益凸顯。光催化技術(shù)因可利用太陽(yáng)能解決環(huán)境污染問(wèn)題而備受青睞。典型催化劑TiO2，因其毒性低、活性高、價(jià)廉量豐、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)而被廣為關(guān)注。但是寬禁帶（只能經(jīng)由紫外激發(fā)）及低太陽(yáng)光利用率又限制其大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用，包括污染物凈化、抗菌抑菌等。
　　為此，本文擬從以下三個(gè)方面出發(fā)解決上述問(wèn)題：
　?。?）開(kāi)發(fā)新型制備工藝，對(duì)純TiO2進(jìn)行修飾改性，實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光響應(yīng)，提高太陽(yáng)光利用率；
　?。?

2、）將光催化材料的應(yīng)用領(lǐng)域拓展至醫(yī)院高致病細(xì)菌環(huán)境的凈化，以替代傳統(tǒng)抗菌藥物；
　　（3）設(shè)計(jì)高效光電催化反應(yīng)器，高效殺滅細(xì)菌，以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的需要。
　　鑒于以上設(shè)想，本論文開(kāi)展了如下工作：
　?。?）超臨界醇熱法制備CuxO/TiO2復(fù)合型可見(jiàn)光催化劑及其污染物降解性能
　　以硝酸銅為銅源，鈦酸四丁酯為鈦源，采用超臨界醇熱法合成了CuxO/TiO2復(fù)合型可見(jiàn)光光催化劑。借助XRD、SEM、XPS等表征手段對(duì)催化

3、劑的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了相關(guān)表征，結(jié)果表明該催化材料具有較高結(jié)晶度、較小粒徑、較大的比表面積及完好的介孔結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)光條件下對(duì)甲基橙的高效降解，同時(shí)顯示了較佳的化學(xué)穩(wěn)定性。
　　（2）CuxO/TiO2光催化劑殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌的性能研究
　　將上述方法制備的CuxO/TiO2催化劑運(yùn)用于可見(jiàn)光下光催化殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌。借助SEM，ICP，TOC等表征手段對(duì)抗菌過(guò)程進(jìn)行了研究，考察了細(xì)菌的自溶和自我修復(fù)現(xiàn)象。該光催化材料在殺

4、滅鮑曼不動(dòng)桿菌的過(guò)程中表現(xiàn)出了優(yōu)異的活性，有效避免了使用抗生素對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性的缺陷。
　?。?）銅網(wǎng)為基底的CuxO/TiO2薄膜對(duì)殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌的光電催化性能研究
　　采用超臨界醇熱法使得CuxO/TiO2粒子直接負(fù)載于銅網(wǎng)表面并形成結(jié)合牢固、厚度均勻的薄膜，可有效解決催化劑的分離問(wèn)題。借助銅網(wǎng)的導(dǎo)電性構(gòu)建CuxO/TiO2薄膜的光電催化反應(yīng)器并應(yīng)用于殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌。外加微小偏壓使得光生電子和空穴更易于分離，從而大幅