碱式铜盐包覆Cu2O催化剂的形成机理及催化性能

作者：黄小燕; 古颖; 钟嘉豪; 陈可清; 万霞^*

来源：华南师范大学学报(自然科学版), 2019, 51(02): 39-44.

• Cu2O
• 包覆
• 碱式铜盐
• 核壳型催化剂
• 黑暗条件
• 橙黄Ⅱ
• 高效催化剂

采用硫酸铜与4种碱NaOH、Na2CO3、Na2SO3、Na2S2O3在室温(25℃)下反应,并在Cu2O表面包覆碱式铜盐,均得到组成为Cu2O@Cu4(SO4)(OH)6的核壳型催化剂,其中,由Na2S2O3制备的样品其催化活性远高于其他碱制备的样品.通过性质表征可知,由Na2S2O3制得样品具有核内部孔洞多、缺陷分布广、活性表面大、表面粗糙、晶体紧实度低等特点,这些特征均有利于催化活性的提高.进一步研究确认,Na2S2O3在反应中具有多种作用,一是水解提供OH-;二是自身发生歧化反应或者与Cu2+发生氧化还原反应生成SO42-和S2-,提供形成Cu4(SO4)(OH)6所需的SO42-;三是能与Cu2O核反应,使其溶解形成孔洞.因此,采用铜盐与Na2S2O3在室温下反应形成的核壳型催化剂Cu2O@Cu4(SO4)(OH)6具有非常高的催化活性,在黑暗条件下能高效降解高浓度(400 mg/L)的染料(橙黄Ⅱ),反应2 h后降解率可达99.5%.

• 单位
  华南师范大学