论文部分内容阅读
微纳CuS材料,以其优异的物理和化学性质,在催化和光电等领域得到广泛应用。近年来,利用微纳CuS材料与H2O2一起构成类芬顿试剂代替传统由Fe2+和H2O2构成的均相芬顿试剂,用于降解工业印染废水,不仅可以避免向液相体系中引入杂质,还可以弥补传统芬顿试剂易受pH限制的不足。本文首先采用水热合成法,以3A分子筛作为载体,以PEG800为保护剂,分别以无机铜盐硝酸铜、氯化铜、硫酸铜和有机铜盐乙酸铜作为铜源,以硫化钠、硫脲、硫代硫酸钠、硫代乙酰胺等不同硫化物为硫源,制备得到不同实验条件下的负载型微纳CuS,并对其进行XRD、SEM、XPS等测试表征以及实验条件的优化。然后将负载型微纳CuS作为类芬顿反应的催化剂,在H2O2的辅助作用下,用于降解罗丹明B,重点分别考察了环境pH、过氧化氢用量与负载型微纳CuS对罗丹明B的催化降解率之间的关系。实验结果表明,负载型微纳CuS的制备条件中,铜源和硫源种类以及原料总体浓度为关键因素,对上述实验条件进行优化后可得,以氯化铜为铜源,Cu2+浓度为15 mmol/L,硫脲的浓度为40 mmol/L时制备得到的负载型微纳CuS对浓度为5 mg/L罗丹明B的降解率最高,其值为65%。对催化降解过程研究表明,首先,H2O2用量过高或过低都会影响负载型微纳CuS对罗丹明B的降解效果;其次,虽然负载型微纳CuS在2-12较宽的pH范围内,对罗丹明B均具有一定的降解效果,但不同pH环境下的降解率各不相同;第三,随被降解物初始浓度的变化,负载型微纳CuS对罗丹明B的降解率也随之改变,罗丹明B浓度增加,降解率下降。