CuS纳米晶光催化还原Cr（Ⅵ）的研究

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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