氧化亚铜的形貌调控及其应用研究

氧化亚铜由于具有电、磁和光催化等特性,在多个领域都有着越来越多的应用[1]。因此本文主要介绍了氧化亚铜新的合成方法,即用配位剂来合成氧化亚铜,并且通过改变合成条件来调控氧化亚铜的形貌。最后用不同条件下合成的氧化亚铜样品进行光催化还原Cr(VI)研究,找出了光催化还原Cr(VI)效果最好的样品及其合成条件。然后对光催化效果最好的样品进行表征并对其进行光催化还原Cr(VI)的条件实验,从而找到了光催化还原Cr(VI)的最佳实验条件。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言(或绪论)1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2方法 2
1.2.1氧化亚铜的合成方法2
1.2.2光催化还原Cr(VI)方法3
1.2.3吸光度的测量方法3
1.2.4样品表征方法3
2结果与分析3
2.1氧化亚铜的不同制备条件3
2.1.1 TEA为变量3
2.1.2 PVP为变量4
2.1.3 反应时间为变量 4
2.1.4 转速为变量 4
2.2 光催化还原Cr(VI)实验5
2.2.1 以TEA为变量所得样品的光催化结果 5
2.2.2 以PVP为变量所得样品的光催化结果 5
2.2.3 以转速为变量所得样品的光催化结果 6
2.2.4 以反应时间为变量所得样品的光催化结果 6
2.3 光催化还原Cr(VI)效果最好样品Cu63的表征7
2.3.1 Cu63样品的XRD表征7
2.3.2 Cu63样品的SEM表征8
2.4 样品Cu63的条件实验 8
2.4.1 pH值条件实验8
2.4.2 催化剂加入量条件实验 9
2.4.3 酒石酸加入量条件实验 9
3 讨论10
3.1 Cu2O样品的制备10
3.2 光催化还原Cr(VI)10
致谢11
参考文献12 氧化亚 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072# 
铜的形貌调控及其应用研究
引言
引言:氧化亚铜为金属氧化物材料,不溶于水和乙醇,溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液,在氨溶液中溶解缓慢[2]。普通氧化亚铜是一种p型窄带无机半导体材料,在气体传感、磁相转换、超导及催化等领域有着广泛的用途[3]。众所周知,纳米或微米尺寸的材料通常具有较为优异的物理和化学性能,这些物理化学性能在很大程度上取决于材料的尺寸、外观形貌及其晶体结构。作为一种p型半导体材料,Cu2O在催化、锂离子电池、化学传感器、超级电容器等众多领域具有广泛的应用前景,这使得关于Cu2O的控制合成与性能研究异常活跃[4]。目前研究人员采用不同方法合成出了多种形貌的Cu2O,例如Cu2O微球、空心球、纳米片、纳米花、纳米棒、纳米线、纺锤状等,但是通过一种简单的合成方法来调控Cu2O的形貌仍然是重要而艰难的任务[5],而本文旨在通过简单地改变反应条件来实现不同形貌氧化亚铜的合成。众所周知,随着工业和科技的发展,环境污染也变得越来越严重,废水、废气、废渣等污染物给环境造成越来越大的负担;尤其是废水污染,因所含染物种类较多而更加难以处理。目前,处理废水的传统方法主要有物化法、化学法、电化学法和生物法等[6]。但这些方法都有着自身的局限性,存在处理效果不佳、成本过高等问题。而光催化技术由于处理条件温和,一般不会产生二次污染,被广泛应用于废水处理。光催化处理技术中,过渡金属Cu的氧化物是一种p型半导体,禁带宽度大约为1.2eV,可以充分利用可见光,是一种优良的光催化剂[7]。鉴于以上各种原因,目前国内外很多研究人员都将目光转向了对氧化亚铜的研究之上,通过控制合成条件以及对其进行改性表征,得到了各种形貌的氧化亚铜及其复合物[8];并对所得氧化亚铜及其复合物进行水体污染物光催化实验,最终取得了较好的实验效果。但是,目前对于氧化亚铜的研究及其应用还不够充分,因此有必要对其进行更深入的研究。近年来,半导体光催化氧化技术因能有效地降解有机污染物成为研究的热点,氧化亚铜禁带较窄,为2.2eV,吸收波长最大为560nm,在可见光区表现出较好的光电化学响应,所以在废水处理方面具有独特的优势。自McFadyen 和 Matijevi′c在1973年用二价铜、酒石酸以及葡萄糖通过还原反应得到Cu2O的研究以来[9],目前国内外很多研究人员已经系统的研究了Cu2O晶体的微粒尺寸及其各种形态的合成。在过去几十年,各种具有新颖形状的Cu2O已经成功合成,例如分层架构、纳米线、纳米球、中空结构和各种多面体(包括六面体、八面体、十二面体、十四面体、十八面体、二十六面体等)[10]。研究发现,随着尺寸的增加Cu2O的颜色也从黄色变为红色或者深红色[11]。很显然这些多面体架构呈现出的规则面和形状边缘是研究具有不同表面特性物质的理想模型[12];但是以温和的方法合成具有可控制面数的Cu2O多面体结构,对于Cu2O基础研究和其未来应用仍然是一个具有挑战性的课题。
材料与方法
1.1 材料
实验原料及试剂
药品名称
纯度
生产厂家
一水合醋酸铜
AR
国药集团化学试剂有限公司
三乙醇胺
AR
上海麦克林生物化学有限公司
重铬酸钾
GR
国药集团化学试剂有限公司
酒石酸
AR
上海久亿化学试剂有限公司
PVP(聚乙烯吡咯烷酮)
GR
国药集团化学试剂有限公司

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好棒文