Cu-Al2O3@AD的光催化性能及其对Cr6+的吸附性能研究
本文采用共沉淀法制备了Cu-Al2O3纳米粉体和Cu-Al2O3@AD复合材料，并采用X射线衍射分析仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、比表面与孔隙度分析仪等对其进行了表征，同时探究了改性硅藻土、Cu-Al2O3纳米粉体及Cu-Al2O3@AD复合材料的光催化性能和吸附性能。 首先，成功制备了Cu-Al2O3纳米粉体和Cu-Al2O3@AD复合材料。物相分析结果表明：Cu-Al2O3@AD的特征衍射峰的位置分别与Al2O3及硅藻土的标准卡片相吻合，说明Cu-Al2O3已经成功地负载在硅藻土上；形貌和粒径分析结果表明，改性硅藻土呈圆盘状，表面带有孔隙，比表面积较大，Cu-Al2O3已经成功地负载到硅藻土的孔隙内；与改性硅藻土和Cu-Al2O3相比，Cu-Al2O3@AD的粒径尺寸明显增大，而且粒径分布比较集中，尺寸均匀。改性硅藻土和Cu-Al2O3@AD的吸/脱附等温线都符合Ⅱ型吸附等温线和H3型迟滞回线，表明改性硅藻土和Cu-Al2O3@AD都属于介孔材料。 其次测试了Cu-Al2O3@AD的光催化性能。结果表明，Cu-Al2O3@AD的用量为5mg，H2O2的浓度为64mmol/mL，底物浓度为10mg/L的条件下光催化性能达到最佳。Cu-Al2O3@AD的光催化性能明显优于改性硅藻土和Cu-Al2O3，对罗丹明B的光催化降解效率达到了95%。 最后探究了Cu-Al2O3@AD对Cr6+的吸附性能，研究了pH值、吸附时间以及温度等因素对Cr6+吸附的影响。研究表明，相同条件下，Cu-Al2O3@AD对Cr6+的吸附效率明显高于改性硅藻土和Cu-Al2O3。静态吸附实验结果表明，当催化剂用量为0.5g，pH值为3，Cr6+初始浓度为2μg/mL，反应温度为20℃时，Cu-Al2O3@AD对Cr6+的吸附性能最好，吸附效率最高可达90%。吸附剂对Cr6+的吸附过程符合拟一级动力学模型，Langmuir吸附模型较Freundlich吸附模型更能准确地描述吸附剂对Cr6+的吸附行为，吸附过程既存在化学吸附，又存在物理吸附。
Cu-Al2O3@AD;光催化性能;Cr6+;吸附性能
河北科技师范学院
硕士
化学
鲁勖琳
2020
中文
O643.36
2020-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）