铁掺杂纳米氧化亚铜的制备及对染料废水的光降解性能研究

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1、GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoftware.comForevaluationonly.学校代号11799学号2007600096分类号X7密级保密硕士学位论文论文题目：铁掺杂纳米氧化亚铜的制备及对染料废水的光降解性能研究论文作者：路媛媛指导教师姓名、职称：傅敏教授学科专业：环境工程研究方向：水污染控制理论与技术学位授予单位：重庆工商大学论文提交日期：2010年4月20日答辩日期：2010年6月11日2010年6月8日GeneratedbyFoxitPDFCre

2、ator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoftware.comForevaluationonly.学校代号：11799学号：2007600096密级：保密重庆工商大学硕士学位论文铁掺杂纳米氧化亚铜的制备及对染料废水的光降解性能研究学位申请人姓名：路媛媛导师姓名及职称：傅敏教授培养单位：环境与生物工程学院专业名称：环境工程论文提交日期：2010年5月论文答辩日期：2010年6月答辩委员会主席：张云怀GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoft

3、ware.comForevaluationonly.重庆工商大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆工商

4、大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在年解密后使用本授权书。2、不保密□。（请在以上相应的方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日IGeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoftware.comForevaluationonly.摘要近几年来半导体光催化因其操作简单，降解效率高，降解无选择性越来越受到人们的重视，氧化亚铜也因其禁带宽度较窄(2.02

5、eV)，能够充分利用太阳光中的可见光，成为半导体光催化研究的一个热点。但是由于氧化亚铜过窄的禁带宽度也造成了其较高的光生电子-空穴复合率，光催化活性不高。近年来围绕提高其光催化性能的研究也越来越多，但关于掺杂改性方面还少有研究。论文以水合肼为还原剂，用化学沉淀法制备出纳米氧化亚铜和掺铁纳米氧化亚铜，系统研究了纯纳米氧化亚铜对甲基橙、孔雀石绿、亚甲基蓝的光催化反应规律，和铁掺杂纳米氧化亚铜对亚甲基蓝的光催化效果和规律。用XRD、UV-VIS、FS、FT-IR等手段对制得的纯纳米氧化亚铜和铁掺杂纳米氧化亚铜进行表征。(1)以水合肼为还原剂，以CuS

6、O4，NaOH为原料，采用化学沉淀法制备了纯纳米氧化亚铜和掺铁量分别为0.25%，0.5%，0.75%，1%的纳米氧化亚铜，与其他制备方法相比，该方法流程简单，原料易得成本低，操作简单，制得的纳米氧化亚铜粒度小，纯度高。(2)通过XRD、UV-VIS、FS、FT-IR等表征手段对制得的纯纳米氧化亚铜和铁掺杂纳米氧化亚铜进行表征。XRD表征结果表明：所制备的纳米Cu2O粒径为30.6nm，0.5%Fe-Cu2O的粒径为23.1nm，1%Fe-Cu2O的粒径为29.7nm，均在50nm以下，说明其具有良好的光活性，所以掺铁使氧化亚铜的衍射峰宽化，粒

7、径变小。紫外-可见吸收光谱可得出以下结论：掺铁后的纳米Cu2O出现较大红移现象，这表明掺铁后氧化亚铜在600～800对光有更强的吸收；掺铁后氧化亚铜在紫外光区的强度也有所增强。荧光光谱分析显示，荧光强度与光降解脱色率成反比关系，荧光强度越弱，光催化效果越好。从红外特征光谱可以看出，纳米Cu2O纯度较高，虽然掺杂后出现了一些添加溶液引入的杂峰，但推测铁掺杂进入了纳米Cu2O的晶格中。(3)对纯纳米Cu2O和Fe掺杂纳米Cu2O分别进行了光催化性能实验。结果发现，纯纳米Cu2O对甲基橙和孔雀石绿有很明显的光催化效果，在实验优化的最佳条件下，甲基橙的

8、降解率可达到88.14%，孔雀石绿的降解率达到74.27%，但亚甲基蓝只有3.69%。Fe掺杂改性后，纳米Cu2O对亚甲基蓝的降解效果得到了显著提高，