多壁碳纳米管/氧化亚铜的制备及其对N-甲酰吗啉的光催化性能
2019-06-21车春波左金龙
车春波,左金龙
(哈尔滨商业大学 食品工程学院,哈尔滨 150076)

基于以上观点,本文采用液相还原法,在阳离子型分散剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)存在的条件下,以多壁碳纳米管为载体与Cu2O复合制取复合催化剂,并探讨其对N-甲酰吗啉的光催化性能。
1 材料与方法
1.1 主要实验材料
MWCNTs,外径20~40 nm,长度5~20 μm,纯度大于90%,中国科学院成都有机化学有限公司;CTAB,分析纯,上海山浦化工有限公司;水合肼(80%),分析纯,天津博迪化工股份有限公司;CuSO4,分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;NaOH,分析纯,天津市大陆化学试剂厂;K2Cr2O7,分析纯,天津市福晨化学试剂厂;(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,分析纯,天津市双船化学试剂厂;H2SO4,分析纯,哈尔滨市新达化工厂。
1.2 MWCNTs/Cu2O复合催化剂的制备
将MWCNTs与浓HNO3混合超声30 min后,纯化处理24 h,洗至中性真空抽滤,于80 ℃烘干。在50 mL水中加入纯化处理后的MWCNTs(分别为0、0.065、0.125、0.25、0.5 g),超声15 min后,得到溶液A,同时,另0.3 g分散剂CTAB加50 mL水混合后,于50 ℃磁力搅拌,得到透明溶液B,把A、B两种溶液于恒温搅拌条件下混合,缓慢加入0.1 mol/L的CuSO4溶液100 mL,升温至70 ℃,逐滴滴加2 mol/L的NaOH,使溶液pH值约为9.3,老化10 min后,得到深蓝色溶液,最后滴加2 mol/L的N2H4溶液7.5 mL,此时,溶液呈深红色,反应3 h后,离心得到固体,80 ℃真空干燥12 h,得到复合催化剂产品。
1.3 MWCNTs/Cu2O复合催化剂对NFM的光催化性能测试
取NFM含量为1 100 mg/L的溶液400 mL,调节pH值后,加入一定量催化剂,于暗处搅拌30 min,以达到吸附平衡,再以20 W的白炽灯为可见光光源,照射距离为20 cm,每隔10 min取上清液测其COD,再根据式(1)计算COD的去除率。

(1)
式中:COD光照前为暗搅拌30 min后溶液的COD值;COD光照后为光照一定时间后溶液的COD值。
