羟基磷酸铜的形貌控制及可见光芬顿催化性能研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luohuanyan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以氯化铜和磷酸二氢铵分别为铜源和磷源,用二正丁胺(DBA)作为pH调节剂,正十六胺(HDA)作为模板剂,采用溶剂热合成法,制备了一系列不同形貌的羟基磷酸铜,采用XRD、FT-IR、SEM、UV-Vis对所合成的样进行了表征,并在可见光下对其非均相光芬顿催化性能进行了研究。  首先,在pH=8,n(Cu)/n(P)=1.6,HDA=0.06 g/mL,130℃溶剂热晶化7 h的条件下,探究了不同极性的溶剂(水、乙醇、正丙醇和正丁醇)对合成Cu2(OH)PO4形貌的影响,并考察了用不同溶剂合成的不同形貌的 Cu2(OH)PO4在可见光芬顿体系下的光催化性能。通过实验结果得出,随着所用溶剂极性的减弱,所合成的羟基磷酸铜的纳米层状结构逐渐消失,但其对应的带隙能减小,光催化性能增加,而合成具有纳米层状结构的羟基磷酸铜较适宜的溶剂是乙醇。  其次,在n(Cu)/n(P)=2,溶剂热晶化16 h的条件下,先主要考察了HDA浓度、pH和晶化温度对合成Cu2(OH)PO4纳米片的影响,再将合成的Cu2(OH)PO4纳米片与正硅酸乙酯(TEOS)混合后,通过水热法实现TEOS与HDA的交换,交换后经水洗和550℃焙烧6 h得到Cu2(OH)PO4-SiO2,并在可见光芬顿体系下,评价了复合前后Cu2(OH)PO4纳米片的光催化性能。通过实验结果得出,HDA浓度、pH和晶化温度对Cu2(OH)PO4纳米片的合成影响很大,合成Cu2(OH)PO4纳米片较适宜的条件为:pH=8,HDA=0.06 g/mL,晶化温度为110℃。Cu2(OH)PO4纳米片中的疏水性有机胺降低了其光催化性能,复合后Cu2(OH)PO4-SiO2的比表面积增大,提高了其光催化性能。  最后,在不添加模板剂HDA,pH=8,n(Cu)/n(P)=1.6,130℃溶剂热晶化48 h的条件下,合成了球形Cu2(OH)PO4。通过光催化实验和自由基捕获试验,探究了球形Cu2(OH)PO4的光催化机理以及影响其光催化性能的主要因素。在pH=5,Cu2(OH)PO4的添加量为50 mg,H2O2的添加量为0.7 mL的最优条件下,40 min时,罗丹明B(RhB)的脱色率达到99.46%。其在pH=5-9范围内不仅具有很好的光催化性能,还能降解高浓度的RhB。在可见光芬顿体系下,主要的活性物种为·OH,可见光能促进羟基磷酸铜使H2O2更快的产生·OH,从而促使RhB快速降解。
其他文献
液流电池是适合规模储能的化学电源体系,是电池技术的重要研究方向。我们提出了采用酸性的四氟硼酸铅溶液为电解液的全铅液流电池,通过循环伏安(CV)、恒流充放电电化学测试手段以及X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)测试手段,研究了其电化学性能,并进行了改进。本文首先研究了酸性的四氟硼酸铅溶液中PbO_2/Pb~(2+)及Pb~(2+)/Pb电对在不同电极上的特性,通过循环伏安、恒流充放电结果比较
长期以来,以三聚磷酸钠(STPP)为代表的含磷洗涤助剂在合成洗涤剂工业中得到了广泛的应用,虽然助洗效果很好,但易引起水体“富营养化”,对生态环境造成了严重破坏。聚丙烯酸钠作为新一代的无磷洗涤助剂,具有去污力强、抗硬水能力好、无毒无腐蚀等优点,但降解性不好,因而在环境中长期积累也会引起环境问题。为改善聚丙烯酸钠生物降解性差的缺点,本课题将2-亚甲基-1,3-二氧环庚烷(MDO)引入聚丙烯酸钠中。首先