超细空心Cu与CuS球的制备及其光催化性能探索研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cliff800
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
空心结构材料由于其特殊的结构,在物理、化学以及光学方面表现出了一些特殊的性能,被广泛应用于催化、光电以及生物医药等领域。超细空心铜及空心硫化铜颗粒更是因为其独特的物理、化学性质,使得它们的制备和性能研究引起了人们的极大兴趣。针对空心结构材料这一研究热点,本文对Cu和CuS空心球的制备及其光催化性能进行了探索性研究。分别采用两步液相还原法和微乳法制备了粒度均匀的超细空心Cu球和CuS空心球,并对这两种空心结构粉体的光催化性能进行了初步研究,主要研究内容和结论如下:(1)采用两步液相还原法成功地制备了具有空心结构的超细空心Cu球。实验中用硫酸铜作为铜源,首先通过葡萄糖预还原出超细Cu2O球。然后以Cu2O球为模板,烯丙基硫脲为络合剂,用水合肼还原出平均粒径约为400nm、粒度分布均匀的超细空心Cu球。(2)对葡萄糖预还原工艺、水合肼还原工艺进行了研究,得到以下结论:1)两步液相还原法与直接还原法相比,可明显改善最终还原产物铜粉的粒径大小与分布的均匀性;2)葡萄糖预处理工艺中,反应溶液的混合温度、氢氧化钠溶液的浓度以及葡萄糖溶液的浓度等因素对制备Cu2O前驱体的形貌和粒径分布影响较大。预还原最佳工艺条件为:反应溶液混合温度为30℃,硫酸铜溶液浓度为1mol/L,氢氧化钠溶液的浓度为3mol/L,葡萄糖溶液的浓度为2.5mol/L;3)在水合肼还原空心铜粉的工艺中,烯丙基硫脲作为络合剂加入到反应体系中,是整个反应的关键,其最佳加入量为3mL(浓度为1g/L)。(3)超细空心铜球制备的机理研究表明,在水合肼还原前驱体Cu2O球的过程中,烯丙基硫脲可以与Cu(I)形成络合离子[Cux(ATU)y]n+。当烯丙基硫脲足量时,这些络合离子会在前驱体表面形成一层保护层,使Cu2O球形结构得以保持,少量Cu+游离在前驱体表面并被水合肼还原成金属铜,在随后的过程中,内部的Cu2O慢慢被分解并还原,沉积到前驱体的表面,最终形成具有空心结构的铜球。(4)本文对微乳两相法制备CuS空心球的反应条件以及空心球的形成机理进行了研究。结果表明:在微乳两相体系中以微乳液滴为模板,在油水界面发生反应,制备出了具有空心结构的CuS球。通过调节反应温度及环烷酸铜的加入量,可以控制界面反应速度,确保CuS晶粒在界面的生长速度,形成完整的空心结构;在0.5~1.0mL范围内调节油相的加入量,可制备出粒径范围为110nm~280nm的CuS空心球。(5)对所制备的超细Cu及CuS空心结构进行光催化性能研究发现,在氙灯光源照射下,空心结构的Cu及CuS对催化H2O2氧化分解亚甲基蓝染料均具有良好的光催化活性,经60分钟对亚甲基蓝的降解都能达到90%以上。本文分别利用两步还原法和微乳法制备了超细Cu和CuS空心球。通过对相关工艺的研究,基本掌握了控制空心结构形成的方法和关键影响因素,为制备空心结构的粒子提供了参考。
其他文献
动态称重系统是高速公路用以计费的主要平台,设计过程相对复杂。介绍了光纤光栅的传感原理及高速解调技术的基础上,详细阐述了以该技术为基础的高速公路动态称重系统的设计方
<正>父母发来微信验证,你会不会将他们加为好友?加为好友后,你会不会在朋友圈将他们拉黑?最近有媒体记者就此问题采访了西安市60位市民(子女40人,父母20人)发现,其中17位子女
期刊
随着人类商品经济的高速发展,由商品包装所引起的环境污染等问题已经开始影响人类的正常社会生活。对于生态环境的重视,倡导绿色设计正成为着生活中不可忽视的主体。因此,在
为探讨住院老年病人对护工的实际需求以及提高临床护工的服务 ,本文对 4 0例老年住院病人及其护工进行问卷调查。结果显示 :无论病人能否自理 ,回答需要护工护理的占 92 .5 %
随着云计算时代的来临,企业纷纷搭建自己的企业私有云,私有云基础设施架构快速部署成为云计算人才、网络管理人员、企业运维人员的必备技能。笔者探讨在云计算与虚拟化课程培
毕业设计(论文)是培养和检验学生综合素质、独立工作能力、创新能力以及工程实际应用能力的重要途径。从精心选题、悉心指导和耐心点评三个方面阐述对培养地方性应用型车辆工程
六朝时期的优秀志怪小说《幽明录》,包含了大量精怪故事,它们借助精怪的形象,在离奇荒诞的情节掩盖下,呈现出一种类人化的特点。研析《幽明录》中的精怪故事,解读精怪形象,探
随着网络技术的不断发展,人们的要求也随之增加,我国医疗结构实现信息化已经成为必然趋势。目前,我国的移动医疗信息系统还存在部分问题,无法达到国际水准,引起此类问题的主
钠冷快堆包括三个热传输回路。二回路系统是钠冷快堆特有的一个回路系统。蒸汽发生器为二回路系统中连接钠冷快堆核岛与常规岛的重要设备。钠冷快堆一般采用直流蒸汽发生器来
<正>1前言ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction,STEMI)发病率、致残率、致死率均较高,及时有效的救治不仅能挽救患者的生命,而且能维持患者较高