CuO復(fù)合材料的制備及其擬芬頓性能的研究.pdf

1、隨著紡織工業(yè)的快速發(fā)展，染料的品種和成分也不斷翻新。然而，對(duì)于因紡織染料引起的水質(zhì)污染，高效的催化方法一直備受期待。其中有H2O2參與的擬芬頓催化體系具有很強(qiáng)的催化優(yōu)勢(shì)，如材料合成簡(jiǎn)單、降解速率快、操作過(guò)程綠色環(huán)保、實(shí)驗(yàn)成本低、實(shí)驗(yàn)儀器要求簡(jiǎn)單等。研究表明，一些金屬氧化物及相應(yīng)鹵氧化物（Fe3O4, CeO2, BiOBr, FeOCl等），金屬硫系化合物（如 Cu9S5, CuS, CuS/CuSe, FeS等）以及金屬磷酸鹽（如Fe

2、5(PO4)4(OH)3·2H2O）具有優(yōu)良的擬芬頓催化性能并可用于降解有機(jī)污染物。CuO作為一種多功能半導(dǎo)體材料，在氣體傳感器、光催化和鋰離子電池等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。近幾年，由于其具有擬芬頓性能而備受關(guān)注。CuO及CuO基復(fù)合材料對(duì)過(guò)氧化氫（H2O2）具有親和性并具備較強(qiáng)的擬過(guò)氧物酶活性，可以替代過(guò)氧化物酶應(yīng)用于葡萄糖生物傳感器的檢測(cè)。納米CuO可以在H2O2協(xié)同作用下快速催化氧化TMB（3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺）和OPD（鄰

3、苯二胺）等有機(jī)物。鑒于 CuO可以將 H2O2分解成具有強(qiáng)氧化能力的·OH等活性物種，因此其在染料降解領(lǐng)域具有較強(qiáng)的應(yīng)用潛力。
　?。?） CuxO@C復(fù)合材料制備及其擬芬頓催化性能研究
　　以Cu-MOF為前驅(qū)體，通過(guò)在N2氣氛和空氣中依次煅燒，得到CuxO@C復(fù)合材料，該材料保留了Cu-MOF的立方結(jié)構(gòu)。產(chǎn)物中含有大量CuxO(x=1,2)納米顆粒，該納米顆粒被碳層材料包覆并均勻分布在纖維狀的石墨化碳層表面。CuxO@C

4、復(fù)合材料在加入少量 H2O2后具有優(yōu)良的擬芬頓催化性能且具有穩(wěn)定性，這與產(chǎn)物為多孔結(jié)構(gòu)且在煅燒過(guò)程中生成石墨化碳層結(jié)構(gòu)有關(guān)。
　　（2） rGO-CuO復(fù)合材料制備及其擬芬頓催化性能研究
　　通過(guò) Cu(NO3)2和 Na2CO3在水溶液中反應(yīng)得到 Cu2(OH)2CO3膠體，與氧化石墨烯混合后，再采用水熱法得到rGO-CuO擬芬頓催化材料。當(dāng)rGO的質(zhì)量百分比達(dá)到0.1 wt％時(shí)，rGO-CuO擬芬頓催化材料對(duì)RhB溶液的

5、降解性能為最佳且具有穩(wěn)定性。rGO能增強(qiáng)CuO擬芬頓催化性能的原因：一是rGO對(duì)CuO的微觀(guān)結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行調(diào)控；二是 rGO可以有效轉(zhuǎn)移電子從而加速擬芬頓反應(yīng)速率；三是rGO通過(guò)Π-Π作用促進(jìn)催化劑對(duì)RhB染料的吸附作用。
　?。?）Ag-CuO復(fù)合材料制備及其光芬頓催化性能研究
　　將商業(yè)Cu粉在空氣中煅燒得到CuO，再在CuO表面上采用光沉積Ag的方法成功合成Ag-CuO復(fù)合材料。當(dāng)Ag的理論值含量達(dá)到10%時(shí)，Ag-Cu