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《CuS纳米晶光催化还原Cr(Ⅵ)的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第29卷第2期南华大学学报(自然科学版)Vo1.29No.22015年6月JournalofUniversityofSouthChina(ScienceandTechnology)Jun.2015文章编号:1673—0062(2015)02—0114—04CuS纳米晶光催化还原Cr(VI)的研究秦邦,赵玉宝,张娜,樊造,邱亮(南华大学化学化工学院,湖南衡阳421001)摘要:合成了片状、球状、花状、管状的CuS,在可见光照射下,其光催化还原Cr(VI)研究的结果表明:CuS的比表面积越大,光催化还原活性越好,
2、活性顺序为片状>管状>花状>球状.关键词:硫化铜;六价铬;光催化还原中图分类号:O614.121文献标识码:BPhotocatalyticReductionofCr(VI)overCuSNanocrystalsQINBang,ZHAOYu-bao,ZHANGNa,FANZao,QIULiang(SchoolofChemistryandChemicalEngineering,UniversityofSouthChina,Hengyang,Hunan421001,China)Abstract:CuSnanopla
3、tes,spheres,flowerandtubeswerepreparedandevaluatedinthereductionofhexavalentchromiumundervisiblelightirradiation.ResultsrevealthatCuSarchitectureswithhighsurfaceareaexhibithighandstablephotocatalyticperformanceforreductionofCr(VI)andtheactivityorderofCuSwit
4、hdifferentmorphologiesfollowsplate>tube>flower>sphere.keywords:coppersulphide;Cr(VI);photocatalyticreduction研究表明,Cr(VI)具有高毒性和强诱变致癌可见光照射5h后,一FeO可催化还原99%的性,cr(111)由于迁移能力差、难以进入细胞而不Cr(VI).Li等合成了具有高比表面积花状的具有毒理效应.从而,将Cr(VI)还原为Cr(III)可CuOJ,对Cr(VI)的光催化还原表现出很高活望成为处理
5、含铬废水的主要方法_l4。.性.Deng¨7等人合成了不同形貌的BiVO并探讨光催化还原法作为一种处理含铬废水的新型其光催化还原Cr(VI)的活性差异.环境友好方法,因具有能耗低、操作简单、无二次CuS作为一种重要的P型半导体,可广泛用污染等特点而受到广泛的关注.Liu等报道,在于光催化、非线性光学材料、高容量锂离子电池阴收稿日期:2015—01—19作者简介:秦邦(1989一),男,湖南宁乡人,南华大学化学化工学院硕士研究生.主要研究方向:功能材料的合成与应用.通讯作者.l16南华大学学报(自然科学版)20
6、15年6月上Cr(VI)的浓度随时间变化.光催化实验表明,2结果与讨论片状CuS具有最高的光催化还原效率:可见光照2.1CuS物性特征射120min后,Cr(VI)的还原率达到80%以上;而图1依次给出了片状、花状、管状和球状CuS在无催化剂的同样条件下,Cr(VI)的还原率仅的SEM照片.从中可以看出,片状CuS的长度在为8%.100~300nm、厚度约为50nm(图1a),花状CuS为由厚度约100—200nm、长度在1—2m的片状物聚集而成(图1b),粒度约20nm的纳米颗粒聚集形成内径约150nm的中
7、空管状CuS(图lc),直径约1.5m的球状CuS是由粒度约50nm的纳米颗粒聚集而成的.图2为不同形貌CuS的XRD图,其中所有的衍射峰均可归属为纯六角相的CuS(JCPDSNo.79—2321),均未出现如cu:S、CuO等其他物相的衍射峰.这一结果表明,本研究制得的样品物相为图3不同形貌CuS光催化还原C(Ⅵ)的动力学图线纯的CuS.Fig.3PhotocatalyticreductionofCr(VI)overCuSnanocrystalswithdiferentgeometries动力学分析表明,不
8、同形貌CuS光催化还原Cr(VI)的反应均满足准一级动力学方程.将Cr(VI)浓度变化的对数In(c/c。)对时间t进行线性拟合,即得一级反应动力学速率常数k,结果示于图4.片状、花状、球状和管状CuS的速率常数k分别为0.0138ml‘n~、0.0054ml’n~、0.0041min和0.0067min~,从而不同形貌图2不同形貌CuS的XRD图CuS光催化还原Cr(VI)的活性顺序:片状>管状F
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