论文部分内容阅读
吸附法处理低浓度含油有机废水,存在效率不高并且后期回收处理困难等问题,浪费大量的人力物力财力。结合光催化降解的办法,制备一种新型漂浮复合光催化材料,既有吸附功能又有光催化降解功能,既可以解决低浓度油污问题,也不会造成资源浪费和二次污染。根据目前光催化剂应用存在的缺点,探索光催化剂Cu2O与活性炭结合应用于水污染处理前景较为广阔。活性炭疏水改性,分别利用硼氢化钠(NaBH4)、氨水(NH3·H2O)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)作为改性剂对活性炭进行疏水改性,通过控制改性剂的加入量以及成分比例,调节材料表面疏水角,改性后的疏水效果为MTMS>NH3·H2O>NaBH4,最大接触角达到73°。改性后的活性炭,疏水性增强的同时,不影响其吸附性能的发挥,也不影响后续光催化剂的负载和制备。以五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)为铜源,以抗坏血酸维C为还原剂,乙二胺(C2H8N2)为蚀刻剂,制备活性炭/Cu2O/CuO复合光催化材料。通过改变乙二胺用量、热处理时间、热处理温度以及光催化剂负载量等条件来研究复合光催化材料的吸附-光催化降解性能。最优条件制得的光催化剂对甲基橙的降解达到95.13%,经六次循环降解实验后降解率仍保持80%以上。经DRS、EIS、IT、CV等光电化学测试表征,复合材料与Cu2O相比,电子空穴分离数量提升,载流子迁移电阻降低,性能有明显改善。将硫脲作为S源引入活性炭/Cu2O/CuO复合光催化材料中,制备了活性炭/Cu2O/S/CuO复合光催化材料,并分析了热处理温度、硫脲用量以及Cu2O/S/CuO光催化剂负载量等条件对复合材料的微观结构和吸附降解性能的影响。S元素的引入,改变了材料能带宽度和离子迁移电阻,降低了光生电子和空穴的复合率,使得活性炭/Cu2O/S/CuO复合光催化材料光催化活性较活性炭/Cu2O/CuO进一步提高。