[發明專利]一種Cu2

在審

• 申請號: 202110251234.3
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113117676A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 楊萃娜;史紀村;韓洪興;趙磊;陳凡;劉志鋒;馬蕓
• 申請（專利權）人: 新鄉學院
• 主分類號: B01J23/72
• 分類號: B01J23/72;B01J35/00;B01J37/02;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發明公開了一種Cu₂O?CuO/膨潤土光催化復合材料，具體步驟為：將膨潤土置于去離子水中，隨后邊攪拌邊將Na₂CO₃溶解于膨潤土漿液中制得鈉基膨潤土；將硝酸銅溶于去離子水中制得硝酸銅溶液，再加入鈉基膨潤土，于室溫攪拌2?4h，將干燥后的樣品放入馬弗爐中于300?600℃煅燒3?6h制得Cu₂O?CuO/膨潤土光催化復合材料。本發明提供的制備方法簡單易操作，具有實際的可行性，并且制得的Cu₂O?CuO/膨潤土光催化復合材料成本低廉，無污染。

技術領域

本發明屬于光催化材料的制備技術領域，具體涉及一種Cu₂O-CuO/膨潤土光催化復合材料的制備方法。

背景技術

隨著印染，紡織工業的興起，有機染料廢水引起的環境問題日益嚴重，處理有機染料廢水已經成為污水處理的重中之重。有機染料廢水的色度大，有毒，不易生化降解，目前常用的處理污水的方法有吸附法，化學氧化法，生物法等，但是這些方法不能高效的去除染料廢水中的有機污染物。因此，研發高效的處理有機染料廢水的處理技術和方法具有重要的理論和現實意義。

面對這些問題，很多科學家想到了利用光催化氧化技術來處理染料廢水中的有機物，并且取得了可觀的成果。其中被大家廣泛關注的是納米TiO₂，但是TiO₂在光催化氧化領域中的應用還存在一些問題。首先，TiO₂的禁帶寬度為3.2eV，只能吸收太陽光中4%左右的紫外光，對可見光的利用率較低。其次，光激發后的TiO₂容易生成電子-空穴對，在光生電子向TiO₂表面遷移的過程中，電子、空穴會在TiO₂的內部或表面重新復合，導致降低了TiO₂的光量子的效率。最后，利用TiO₂降解有機染料廢水時，還存在著易團聚，難回收等問題。因此，研究者們開始探索禁帶寬度相對較窄，能夠充分利用太陽光的光催化劑來解決上述問題。

CuO和Cu₂O是一種p型半導體，具有較高的光催化活性、價格低廉、穩定的化學性質等優點。CuO和Cu₂O的禁帶寬度分別為1.2eV和2.0eV，能夠在可見光下產生載流子，不僅克服了TiO₂對可見光利用率不高的缺點，還可以利用CuO對TiO₂進行改性，以減少TiO₂光生電子-空穴復合的幾率。這些優點使得CuO和Cu₂O在處理有機染料廢水的領域具有良好的應用前景。然而，在利用CuO和Cu₂O對有機染料廢水進行光催化氧化處理的過程中，也存在著易團聚，難回收等問題。為解決這些問題，科學家們開始研究負載型CuO和Cu₂O，從而得到比表面積較大、光催化效果較好、有利于回收再利用光催化復合材料。

膨潤土是一種由兩層硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2:1型晶體結構的層狀硅酸鹽礦物，具有比表面積大、吸附性能好、離子交換性強、性質穩定、價格低廉、儲量大等特點，是載體的最佳選擇之一。利用膨澗土的結構特性，在其表面及層隙間引入光催化劑微粒，可制備負載型光催化劑。據報道，膨潤土可與ZnO、Ag₃PO₄、Au-TiO₂等結合，制備復合光催化劑，用于對染料污染物的處理。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種Cu₂O-CuO/膨潤土光催化復合材料的制備方法，該方法能夠進一步提高膨潤土的高附加值利用，改善光催化劑在廢水處理過程中難回收等問題，利用膨潤土和CuO的各自優勢最終合成Cu₂O-CuO/膨潤土光催化復合材料。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種Cu₂O-CuO/膨潤土光催化復合材料，其特征在于具體步驟為：