贝壳负载纳米Cu2O复合光催化材料的制备及性能研究

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	贝壳负载纳米Cu2O复合光催化材料的制备及性能研究
	邹晓兰
学位类型	硕士
导师	朱校斌
	2011-05-27
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位专业	环境科学
关键词	珍珠贝壳纳米cu2o 吸附光催化可见光太阳光
摘要	选用珍珠贝壳作为载体进行煅烧活化，采用水解法制备纳米Cu2O/珍珠贝壳复合材料。结果表明，在≥800 oC温度下煅烧的珍珠贝壳可以作为载体成功负载纳米Cu2O。对纳米Cu2O/珍珠贝壳复合光催化材料进行了表征，结果表明，复合材料的主要成分为CaO和Cu2O，材料表面由于空气氧化作用形成少量无定形CuO薄膜；负载的Cu2O颗粒呈椭球状并与载体紧密结合，计算得到理论平均粒径为16.8 nm；复合材料对紫外光及可见光均有良好的吸收，且不含有明显的杂质元素。对纳米Cu2O/珍珠贝壳复合材料的吸附性能分别进行了热力学和动力学分析。结果表明复合材料对B-3G的吸附等温线介于Langmuir模型和Freundlich模型的拟合曲线之间，从拟合相关系数上看较为符合Langmuir吸附等温模型，理论饱和吸附量为166.67 mg/g，较纯Cu2O粉末提高了200%。纳米Cu2O/珍珠贝壳复合材料对B-3G的吸附过程非常迅速，60 min后吸附基本达到平衡，B-3G的吸附去除率达到98.2%；复合材料对B-3G的吸附动力学可以很好地用伪二级动力学模型描述。评价了复合材料在可见光和太阳光辐射下的催化性能。结果表明，纳米Cu2O/珍珠贝壳复合材料的光催化反应可适应pH范围为6.0—12.0的水环境；纳米Cu2O/珍珠贝壳复合材料具有更高的光催化活性。可见光下的催化反应过程符合伪一级反应动力学模型；太阳光下的催化反应动力学更加符合Langmuir-Hinshewood模型。实际印染废水的催化降解实验发现，纳米Cu2O/珍珠贝壳复合材料可有效降解浓度较低的实际印染废水。用傅里叶变换红外光谱研究了纳米Cu2O/珍珠贝壳复合材料的合成机理，Cu（Ⅰ）分别以纳米Cu2O粒子和CaCu2O2化合物的形式负载在贝壳载体上，二者在光催化过程均中发挥重要作用。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17735
专题	海洋生物技术研发中心
推荐引用方式 GB/T 7714	邹晓兰. 贝壳负载纳米Cu2O复合光催化材料的制备及性能研究[D]. 中国科学院研究生院,2011.

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贝壳负载纳米Cu2O复合光催化材料的制备（1200KB）			限制开放	CC BY-NC-SA	浏览