[发明专利]一种纳米氧化亚铜光催化剂制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学制剂的制备方法,具体涉及一种可用于降解水中4-氯酚(4-CP)的纳米氧化亚铜光催化剂制备方法。

背景技术

氯酚类物质在防腐、杀虫等方面有广泛应用，也是重要的化工原料，但对人体激素和免疫系统产生了较大的影响。氯酚是国家优先控制的环境污染物，其降解研究一直污染物处理领域的研究热点。因为氯酚中氯原子的p电子能和苯环的电子共轭，同时氯原子能抑制苯环裂解酶的活性，所以氯酚抗生物降解能力很强[参见：王彦丽2009安徽农业科学37 14858]，很难用常规的水处理方法和生物技术进行有效降解。近年来，以光催化为代表的高级氧化技术在氯酚降解方面取得了较大进步，采用最多的光催化剂是TiO₂。

由于TiO₂禁带宽度为3.2 eV，只有紫外光才能使其发生带带跃迁，对太阳光的利用率较低，在废水处理时，需用大功率高压汞灯，设备昂贵、耗能而且对人体有害，这些制约了TiO₂在降解实际污染废水中氯酚类物质的应用，因此开发太阳利用率高的低能隙光催化剂用于氯酚污染物的降解具有非常重要的现实意义。氧化亚铜是一种典型的金属缺位p型半导体，禁带宽度为2.0 eV，能有效利用可见光，产生光生空穴电子对。目前，氧化亚铜作为光催化剂已用于苯酚、亚甲基蓝等物质的光催化降解[参见：(a) 隆金桥，黎远成，杨汉雁 2004 化工设计14 42; (b) 陈金毅，刘小玲，李阊轮 2002 华中师范大学学报(自然科学版) 36 200]，纳米氧化亚铜用于氯酚类污染物的降解研究，特别是纳米氧化亚铜形貌对光催化效率的影响还未见报道。

 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种不同形貌纳米氧化亚铜光催化剂制备方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

  一种纳米氧化亚铜光催化剂制备方法，其包括以下步骤：

步骤1）在一定量的去离子水中依次加入CuCl₂、NaOH溶液；

步骤2）在剧烈搅拌下加入表面活性剂SDS，超声并逐滴加入NH₂OH·HCl，室温陈化，离心、洗涤、干燥后得到橙黄色Cu₂O粉末。

优选的，所述的纳米氧化亚铜的制备方法：其特征在于：步骤1、2中所述去离子水与NH₂OH·HCl溶液体积比为437:48至460:25范围内。

优选的，所述的纳米氧化亚铜的制备方法，其特征在于：步骤1中所述CuCl₂溶液浓度为0.1 mol/L,体积为5 mL 。

优选的，所述的纳米氧化亚铜的制备方法，其特征在于：步骤1中所述NaOH溶液浓度为1.0 mol/L，体积为10 mL。

优选的，所述的纳米氧化亚铜的制备方法，其特征在于：步骤2中所述陈化时间为 1.5-2 h。

优选的，所述的纳米氧化亚铜的制备方法，其特征在于：步骤2中所述干燥条件为温度60℃，真空，干燥时间为2-4 h。

优选的，所述的纳米氧化亚铜的制备方法，其特征在于：步骤2中所述SDS质量为4.35 g。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果是:

本发明制备纳米氧化亚铜原料简单易得。

条件温和、耗时短、简便易行。

制备的多面体纳米Cu₂O能有效利用可见光，对4-氯酚光催化降解效果好。

 

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

    图1为本发明的纳米Cu₂O样a-c的XRD图；

图2为本发明的纳米Cu₂O样a的SEM图；

图3为本发明的纳米Cu₂O样b的SEM图

图4为本发明的纳米Cu₂O样c的SEM图

   图5为本发明的立方八面体纳米氧化亚铜光催化剂光降解4-氯酚的降解率随时间变化的曲线图。