Cu-,2-O-ZnO復(fù)合型光催化劑的制備及其在染料廢水處理中的應(yīng)用.pdf

1、本文以簡單的方法制備了Cu2O/ZnO復(fù)合型光催化劑，以一些典型的染料廢水為對象開展研究。結(jié)果表明，該催化劑對可見光有良好的響應(yīng)。研究的主要內(nèi)容和得到的結(jié)論如下： 1.以ZnO為載體，采用“浸漬-還原-空氣氧化法”制備Cu2O/ZnO復(fù)合型光催化劑，用X-衍射（XRD）和掃描電鏡（SEM）對所制備的催化劑進(jìn)行表征，并對制備過程進(jìn)行了優(yōu)化，得出了制備Cu2O/ZnO光催化劑的最佳條件為:nCu2+:nZnO摩爾比為1:10；nZn

2、O/ Cu2+:n水合肼為1:3；干燥溫度與時間為60℃3h。其光催化活性與純Cu2O差不多，明顯高于純ZnO顆粒。并且，光催化劑載體ZnO固定Cu2O，可以防止催化劑流失，還增大了催化劑的粒徑，易于回收，提高了Cu2O/ZnO復(fù)合型光催化劑的利用率。 2.以自制的Cu2O/ZnO為光催化劑，試驗選擇環(huán)境中常見的難降解的酸性染料甲基橙、甲基藍(lán)和活性染料活性翠藍(lán)KN-G、活性紅棕KB-3R為代表模擬染料廢水，分析考察了光照時間、催

3、化劑投加量、溶液pH、溶液的初始濃度等因素對光催化氧化的影響規(guī)律。結(jié)果表明，在白熾燈照射反應(yīng)60min 后，甲基橙和甲基藍(lán)溶液的CODcr去除率分別為92％、40％，脫色率均達(dá)96％以上；光照攪拌反應(yīng)80min 后，活性紅棕KB-3R和活性翠藍(lán)KN-G溶液溶液CODcr的去除率為90％、68％，活性紅棕KB-3R的脫色率達(dá)到95％以上，使用3次后活性翠藍(lán)KN-G的脫色率仍達(dá)到 88％以上。 3.紫外光譜和紅外光譜分析表明，染料在

4、Cu2O/ZnO催化劑的光催化反應(yīng)過程中確實發(fā)生了降解，并且催化劑效果較好。 4.以Cu2O/ZnO為光催化劑，考查了染料廢水的光催化氧化反應(yīng)動力學(xué)，結(jié)果表明，Cu2O/ZnO光催化降解不同濃度的活性翠藍(lán)KN-G動力學(xué)模型符合一級反應(yīng)動力學(xué)方程。其一級反應(yīng)動力學(xué)方程形式可表示為：ln(C0/Ct)=kt，同時也可用Langmuir-Hinshewood(L-H)動力學(xué)方程來描述:=23.919+0.1666，其表觀反應(yīng)速率常數(shù)k