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新型的铜基纳米复合材料制备是近年来材料学的研究热点,在催化、传感等方面具有良好的性能和广泛的应用前景。由于纳米材料的性质在很大程度上取决于其尺寸、形貌和组成,为了制备光催化性能优异的铜基纳米复合材料,本文着重研究了结构大小可控的纳米材料制备方法。本论文主要成果如下:(1)采用硝酸铜(Cu(NO3)2)为铜源,添加氨水的条件下,通过控制搅拌的温度,以水热法得到大小可控的纳米氧化铜。结果表明:随着搅拌温度上升,纳米氧化铜的颗粒逐渐变小,温度由30°C上升至100°C时,颗粒平均粒径从500nm减小至50nm,最优条件——100°C搅拌温度时制备得到的CuO100比表面积为46.8m2/g,远大于商业氧化铜的16.7m2/g,在在微量过氧化氢(0.1M)和可见光条件下,对罗丹明B具有优异的光催化效果,80分钟内吸光度降解率可达91.2%。(2)采用硝酸铜(Cu(NO3)2)为铜源,石墨烯作为负载材料,通过控制搅拌的温度,以水热法得到形貌可控的石墨烯负载氧化铜纳米复合材料。实验结果表明:随着搅拌温度的上升,石墨烯负载氧化铜纳米复合材料表面的纳米氧化铜由平均粒径550nm的梭状形貌,转变为平均粒径30nm的棒状形貌。优化条件下——100℃搅拌温度石墨烯负载氧化铜纳米复合材料比表面积可达116.9m2/g,在在微量过氧化氢(0.04M)和可见光条件下,对罗丹明B具有非常优秀的光催化降解效果,15min内吸光度降解率高达97.2%。(3)采用高能脉冲电子束辐照法对制备好的石墨烯负载氧化铜溶液进行还原,通过控制电子束辐照剂量,得到不同形貌的石墨烯负载氧化亚铜纳米复合材料。实验结果表明随着电子束辐照剂量的上升,可以制备氧化亚铜颗粒更细小,分布更均匀的石墨烯负载氧化亚铜纳米复合材料,并且可以提高该复合材料可见光催化降解亚甲基蓝的能力。在优化条件——电子束辐照剂量350KGy下,可以制备得到氧化亚铜颗粒平均粒径15nm,比表面积94.5m2/g的石墨烯负载氧化亚铜纳米复合材料,于可见光条件下,100分钟内对亚甲基蓝的吸光度降解率达94.6%。通过对电子束辐照机理的分析,表明电子束辐照可以在石墨烯表面激发出一些氧化性基团,这些氧化性基团可以看作“表面缺陷”,从而增加氧化亚铜和石墨烯的附着,为氧化亚铜的生长提供更多的生长点,进而在石墨烯表面负载更加均匀,颗粒更细小的氧化亚铜颗粒。