一種片狀堿式氯化銅催化劑的制備方法及用圖
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種片狀堿式氯化銅催化劑的制備方法及用途，該制備方法包括以下步驟：室溫下，向水中加入氫氧化鈉，攪拌溶解，氫氧化鈉濃度為0.2mol/L?0.28mol/L；向氫氧化鈉水溶液中加入氯化銅，室溫下攪拌溶解制成混合溶液，其中，銅離子水溶液濃度為0.16mol/L?0.24mol/L；繼續(xù)向上述混合溶液中加入氟化鈉，室溫下攪拌溶解；將得到的混合溶液加入到聚四氟乙烯內襯中，80℃?120℃恒溫水熱反應15?30小時，離心、洗滌、干燥后即得。本發(fā)明制備方法簡單，制備的堿式氯化銅顆粒為規(guī)則的片狀形貌，結構新穎，而且對芬頓反應具有較高的催化性能。
【專利說明】
一種片狀堿式氯化銅催化劑的制備方法及用途
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及催化劑制備技術領域，具體涉及一種片狀堿式氯化銅催化劑的制備方法及用途。【背景技術】
[0002]工業(yè)廢水中染料廢水的排放量大而難降解，一直是廢水處理的難點，濕法氧化是處理此類難降解染料廢水的重要方法之一。1893年，化學家Fenton發(fā)現，過氧化氫(H202)與二價鐵離子的混合溶液具有強氧化性，可以將羧酸、醇、酯類等有機化合物氧化為無機態(tài)， 氧化效果十分顯著，但此后半個多世紀中，這種氧化性試劑卻因為氧化性極強沒有被太多重視。進入20世紀70年代，芬頓試劑在環(huán)境化學中找到了它的位置，具有高效去除難降解有機污染物能力的芬頓試劑，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中得到了廣泛的應用。[〇〇〇3]與傳統(tǒng)的環(huán)境凈化方法相比，半導體光催化技術擁有反應條件溫和、無二次污染、 操作簡單和降解效果顯著等優(yōu)勢。含銅鹽化合物中，堿式氯化銅作為一種功能材料，有著廣泛的用途。目前，已報道的公開號分別為CN102730743A和CN103214021A的發(fā)明專利公開了制備堿式氯化銅的相關工藝，但是由上述方法合成的堿式氯化銅顆粒形貌不規(guī)則、尺寸較大。
【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種片狀堿式氯化銅催化劑的制備方法及用途，制備的堿式氯化銅顆粒為規(guī)則的片狀形貌，結構新穎，制備方法簡單，而且對芬頓反應具有較高的催化性能。
[0005]為解決以上技術問題，本發(fā)明采取如下技術方案:
[0006]—種片狀堿式氯化銅催化劑的制備方法，包括以下步驟:
[0007](1)室溫下，向水中加入氫氧化鈉，攪拌溶解，氫氧化鈉濃度為0.2mol/L-0.28mol/ L；
[0008](2)向氫氧化鈉水溶液中加入氯化銅，室溫下攪拌溶解制成混合溶液，其中，銅離子水溶液濃度為0.16mol/L-0.24mol/L;
[0009](3)繼續(xù)向上述混合溶液中加入氟化鈉，室溫下攪拌溶解；
[0010]⑷將步驟⑶得到的混合溶液加入到聚四氟乙烯內襯中，80°C-120°C恒溫水熱反應15-30小時，尚心、洗滌、干燥后即得片狀堿式氯化銅催化劑。[〇〇11 ] 優(yōu)選地，步驟(3)中氟化鈉濃度為0.48mol/L-0.64mol/L。
[0012] 優(yōu)選地，步驟⑷中恒溫水熱溫度為1 〇〇 °C。[0013 ] 優(yōu)選地，步驟⑷中干燥溫度為60 °C。
[0014]采用上述制備方法制備的片狀堿式氯化銅催化劑應用于降解環(huán)境染料污染物。
[0015]由于以上技術方案的實施，本發(fā)明與現有技術相比具有如下優(yōu)點:
[0016]1、本發(fā)明制備的堿式氯化銅顆粒為規(guī)則的片狀形貌，為六邊形，結構新穎；
[0017]2、本發(fā)明制備的堿式氯化銅顆粒比表面積達到5.3m2/g，對芬頓反應具有較高的催化性能，應用于催化芬頓反應高效降解環(huán)境染料污染物方面；
[0018]3、本發(fā)明制備方法簡單，可以廣泛推廣應用?！靖綀D說明】
[0019]圖1為實施例1制備的片狀堿式氯化銅催化劑的掃描電子顯微鏡(SEM)圖；
[0020]圖2為實施例1制備的片狀堿式氯化銅催化劑的X射線衍射(XRD)圖；[〇〇21]圖3為實施例1制備的片狀堿式氯化銅催化劑在降解含有羅丹明B染料水溶液的活性對比圖；
[0022]其中，Co為羅丹明B的初始濃度，Ct為經過紫外光照射一段時間后測量的羅丹明B濃度，t為時間，曲線a為沒有催化劑時的羅丹明B降解情況，曲線b是有催化劑時羅丹明B的光降解情況?！揪唧w實施方式】[〇〇23]下面結合附圖和具體的實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明。[〇〇24] 實施例1
[0025]片狀堿式氯化銅催化劑的制備
[0026](1)室溫下，取25mL的純水倒入燒杯中，向水中加入5_〇1氫氧化鈉，攪拌溶解；
[0027](2)向氫氧化鈉水溶液中加入4_〇1氯化銅，室溫下攪拌溶解制成混合溶液；
[0028](3)繼續(xù)向上述混合溶液中加入12mmol氟化鈉，室溫下攪拌10分鐘至溶解；
[0029](4)將步驟(3)得到的混合溶液加入到聚四氟乙烯內襯中，在100°C恒溫水熱反應 20小時，蒸餾水離心洗滌3次，在60°C下干燥，即得片狀堿式氯化銅催化劑。
[0030]由附圖1所示，實施例1所制備的堿式氯化銅為均一、規(guī)則的六邊形，結構新穎。
[0031]有附圖2所示，與XRD標準卡(JCPDS: 86-0899)比較，實施例1制備的產品為純相的堿式氯化銅。[〇〇32] 實施例2
[0033]片狀堿式氯化銅催化劑的制備[〇〇34](1)室溫下，取25mL的純水倒入燒杯中，向水中加入6mmol氫氧化鈉，攪拌溶解；
[0035](2)向氫氧化鈉水溶液中加入5_〇1氯化銅，室溫下攪拌溶解制成混合溶液；
[0036](3)繼續(xù)向上述混合溶液中加入14mmol氟化鈉，室溫下攪拌10分鐘至溶解；[〇〇37](4)將步驟(3)得到的混合溶液加入到聚四氟乙烯內襯中，在80°C恒溫水熱反應28小時，蒸餾水離心洗滌3次，在60°C下干燥，即得片狀堿式氯化銅催化劑。[〇〇38]所制得催化劑組成與實施例1 一致，物理性質和催化活性相似。[〇〇39] 實施例3[〇〇4〇]片狀堿式氯化銅催化劑的制備[0041 ](1)室溫下，取25mL的純水倒入燒杯中，向水中加入7_〇1氫氧化鈉，攪拌溶解；
[0042](2)向氫氧化鈉水溶液中加入6_〇1氯化銅，室溫下攪拌溶解制成混合溶液；
[0043](3)繼續(xù)向上述混合溶液中加入16mmol氟化鈉，室溫下攪拌10分鐘至溶解；
[0044](4)將步驟(3)得到的混合溶液加入到聚四氟乙烯內襯中，在120°C恒溫水熱反應 16小時，蒸餾水離心洗滌3次，在60°C下干燥，即得片狀堿式氯化銅催化劑。
[0045]所制得催化劑組成與實施例1 一致，物理性質和催化活性相似。
[0046]將實施例1制備的片狀堿式氯化銅催化劑對降解含有羅丹明B染料(RhB)水溶液的活性進行測試。[〇〇47]測試過程:稱取實施例1制備的樣品0.lg，加入200ml RhB水溶液和2yl過氧化氫 (30wt.% )，其中RhB濃度為10mg/L，作為測試例，對比例中加入200ml RhB水溶液和2yl過氧化氫(30wt.%)，其中RhB濃度為10mg/L。先避光攪拌lOmin，使染料在催化劑表面達到吸附/ 脫附平衡，然后開啟氙燈光源，在紫外光照射下進行光催化反應，上清液用分光光度計檢測。根據Lambert-Beer定律，有機物特征吸收峰強度的變化，可以定量計算其濃度變化，當吸光物質相同、厚度相同時，可以用吸光度的變化直接表示溶液濃度的變化。因為羅丹明B 在553nm處有一個特征吸收峰，所以可以利用吸光度的變化來衡量溶液中羅丹明B的濃度變化。
[0048]測試結果如附圖3所示，橫坐標為紫外光照射時間，縱坐標為經過紫外光照射一段時間后測量的RhB濃度值與RhB的初始濃度的比值。從附圖3可以看出，光照40min后，片狀堿式氯化銅降解RhB高達95%，而未加入片狀堿式氯化銅只有57 %。由此可見，片狀堿式氯化銅催化劑對RhB具有較高的催化活性。
[0049]本發(fā)明制備方法簡單，制備的堿式氯化銅顆粒為規(guī)則的片狀形貌，結構新穎，而且對芬頓反應具有較高的催化性能。
[0050]以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，但本發(fā)明不限于上述的實施例。凡根據本發(fā)明的精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種片狀堿式氯化銅催化劑的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:(1)室溫下，向水中加入氫氧化鈉，攪拌溶解，氫氧化鈉濃度為0.2mo 1/L-0.28mo 1/L;(2)向氫氧化鈉水溶液中加入氯化銅，室溫下攪拌溶解制成混合溶液，其中，銅離子水 溶液濃度為〇.16mol/L-0.24mol/L;(3)繼續(xù)向上述混合溶液中加入氟化鈉，室溫下攪拌溶解；(4)將步驟(3)得到的混合溶液加入到聚四氟乙烯內襯中，80°C-120°C恒溫水熱反應 15-30小時，尚心、洗滌、干燥后即得片狀堿式氯化銅催化劑。2.根據權要求1所述的片狀堿式氯化銅催化劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(3) 中氣化鈉濃度為〇.48mol/L_0.64mol/L。3.根據權要求1所述的片狀堿式氯化銅催化劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(4) 中恒溫水熱溫度為100 °c。4.根據權要求1所述的片狀堿式氯化銅催化劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(4) 中干燥溫度為60 °C。5.根據權利要求1-4中任一項權利要求所述的片狀堿式氯化銅催化劑的制備方法制備 的片狀堿式氯化銅催化劑應用于降解環(huán)境染料污染物。
【文檔編號】B01J35/02GK105964281SQ201610345454
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】滕飛, 張棋棋, 余東方, 龐露, 徐琦, 楊利權
【申請人】南京信息工程大學