CU20-CUS復合光催化膜的制備與光催化性能研究.pdf

1、隨著社會經濟的發(fā)展以及工業(yè)進程的加快，工業(yè)污水以及生活污水的排放使得水污染成為環(huán)境污染的主要污染之一。水處理成為改善環(huán)境的重中之重，傳統(tǒng)的生物處理技術和物理處理技術不足以滿足社會發(fā)展的需求。并且隨著社會對能源的需求加大，新型能源的開發(fā)與利用同樣迫在眉睫。新能源的利用與污水處理相結合，成為眾多學者專家研究的方向。光催化技術的出現(xiàn)為兩者的結合提供了橋梁，光催化較溫和的反應條件，較高的降解效率得到了廣大科研工作者的追捧。其中對于光催化劑Cu2

2、O研究已經逐漸成熟，其催化活性高，氧化能力強，它的優(yōu)勢是能夠利用可見光，但是由于Cu2O不穩(wěn)定，在降解有機污染物的過程中極易失活，實際光電轉換效率僅是理論轉化效率的1/10，并且粉末催化劑在反應過程中極易損失，容易造成二次污染。如果能開發(fā)一種不易損失、無二次污染且能夠高效利用太陽能的催化劑將會更具有現(xiàn)實和經濟意義。
　　以此思路，通過正交實驗制備了Cu2O/CuS復合光催化膜，以Cu2O/CuS復合光催化膜降解MO染料的降解率為指

3、標，探究了合成Cu2O/CuS復合光催化膜的最佳工藝參數為:第一步反應液濃度為0.02mol/L，反應溫度為180℃，反應時間為12h，在第二步硫脲量0.02g，反應溫度150℃，反應時間12h。通過SEM、EDX、XRD、HRTEM、FT-IR等表征測試，考察了Cu2O/CuS復合光催化膜的表面形貌以及形成機理?？梢源_定Cu2O/CuS復合光催化膜是在Cu2O單層膜的基礎上，以Cu2O作為銅源，形成了顆粒均一，膜層平整，含有異質結結構

4、的Cu2O與CuS復合膜材料。
　　其次以甲基橙染料(MO)作為目標污染物，考察Cu2O/CuS復合光催化膜的光催化性能，單一催化劑與復合催化劑光催化性能對比結果表明，Cu2O/CuS復合光催化膜具有更高效的光催化性能。在反應過程中光與H2O2的參加，可以大大提高復合膜的光催化性能。循環(huán)穩(wěn)定測試3次反應后，復合膜的光催化效率與首次基本相同，具有較高的穩(wěn)定性。超聲處理后的Cu2O/CuS復合光催化膜，經過130min的反應，將MO完