简单浸渍法制备纳米CuOTiO2及其光催化剂活性.pdf

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1、第41卷第6期燃料化学学报V01．4lNo．62013年6月JournalofFuelChemistryandTechnologyJun．2O13文章编号：0253-2409(2013)06-0741-07简单浸渍法制备纳米CuO／TiO2及其光催化剂活性王保伟，孙启梅，李艳平，刘思含(天津大学化工学院绿色合成与转化教育部重点实验室，天津300072)摘要：以Cu(NO，)：·3H2O和P25为前躯体，通过简单浸渍法制备了CuO／TiO2光催化剂，利用N2物理吸附、XRD、TEM、UV．vis漫反射光谱分析了催化剂的结构特性。研究了C

2、u组分的负载量、催化剂在反应液中的分散量、催化剂焙烧温度、反应液中甲醇浓度对Cu0／Tio光催化反应产氢活性的影响，并考察了催化剂的稳定性，提出了该体系光催化反应的机理。结果表明，cu的适宜负载量为2．0％～7．5％(质量分数)，在cu质量分数2．O％、催化剂焙烧温度350℃、甲醇的体积浓度为10％、催化剂分散量为1．0g／L时，产氢活性可达到1022,u,mol／(h·g)，并且该催化剂具有较好的稳定性。关键词：TiO2；CuO；光催化；氢气；可见光中图分类号：0643文献标识码：APhotocatalyticactivityofl

3、lano-CuO／TiO2compositespreparedbyasimpleimpregnatedmethodANGBao．wei，SUNQi．mei．LIYah—ping。L1-0Si．han(KeyLaboratoryfo，GreenChemicalTechnologyoftheMinistryofEducation，SchoolofChemicalEngineeringandTechnology，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：CuO／Tj02composites

4、werepreparedbyasimpleimpregnatedmethodwithCu(N03)2·3H2OandP25asprecursors．ThecharacteristicofphotocatalystswereanalyzedbyN2-physisOrptiOn，XRD，删，UV—visDRSspectra．Inthispaper，theeffectsofCucontent，thescatteredcatalystamount，calcinationtemperatureofthephotocatalystandmetha

5、nolconcentrationforthephotocatalyficactivityofCuO／Tiocompositeswerestudied．Wealsoinvestigatedthestabilityofthecatalystandproposedamechanismofthephotocatalyticprocess．111eresultssuggestedthattheappropriatecontentofCucomponentinCuO／TiOis2．0％～7．5％andhydrogenproductionratec

6、anreach1022~mol／(h·g)at2．O％ofCucontent，10％Ofmethanolconcen~ation，350℃ofcalcinationtemperatureand1．0g／Lofscateredcatalystamount．ItwasalsodemonstratedthatCuO／Ti0，photocatalysthadastableactivityfor}{’evolution．Keywords：TiO2；CuO；photocatalyst；hydrogen；visiblelight化石燃料的短缺及其燃

7、烧引起的严重污染促使贵重金属沉积．6]、阴、阳离子掺杂及共掺杂卜]、人们不断开发可再生的清洁能源。氢气作为潜在的复合半导体川、石墨烯杂TiO。'及TiO的纳米可再生能源，成为替代化石燃料的最佳选择之一。化．1等。贵金属负载的TiO光催化性能已得到而利用太阳能光催化分解水制氢也成为解决当前能了较好的效果，但经济性及实际应用性相对较差。源和环境问题的最佳途径。采用相对复杂的方法可制备具有较好光催化活性的自Fujishima等⋯用TiO：单晶电极实现光催化TiO类催化剂[9’1，但其制备工艺复杂，不适于分解水以来，光催化分解水制氢便受到各国

8、科学家规模化生产。而用简单的制备方法制得Cu组分掺的广泛关注。世界各国学者也致力于光催化剂的研杂的TiO光催化剂，即可表现出较高的光催化活究，文献【2对可见光催化水解制氢催化剂进行了评性。Xu等_6分别用溶胶凝胶法、浸渍