一种Cu2O/CuWO4声催化剂及其制备方法和应用与流程

一种cu2o/cuwo4声催化剂及其制备方法和应用
技术领域
1.本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种cu2o/cuwo4声催化剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.在过去的几十年里，有机污染物引起的环境问题引起了全世界的广泛关注。偶氮染料是一种典型的有机污染物。这种类型的染料含有连接到芳香环的偶氮基。金橙ii是一种阴离子偶氮染料，广泛应用于纺织、皮革、化妆品、造纸、食品等行业。金橙ii不仅具有高度的芳香性，而且其分子结构中的偶氮基使其对生物降解具有抵抗力。并且其很难被完全降解，那些没有被金橙ii完全降解的物质仍然对环境有害，可能会导致癌症、突变和畸形。由于金橙ii产量大、降解困难，因此对如何使其完全降解为无害物质的研究势在必行。


技术实现要素：

3.本发明的目的是合成一种降解高效无污染、可重复使用的一种cu2o/cuwo4声催化剂。
4.本发明提供的技术方案为：一种cu2o/cuwo4声催化剂，所述的cu2o/cuwo4声催化材料中，cu2o的质量百分比为20％-50％。
5.上述的一种cu2o/cuwo4声催化剂的制备方法，包括如下步骤：将cuwo4·
5h2o分散在蒸馏水中搅拌匀；然后将cuso4·
5h2o加入溶液中，继续搅拌加热，将naoh和葡萄糖同时加入其中，继续搅拌，将产物抽滤洗涤数次，干燥研磨即得到cu2o/cuwo4声催化剂。
6.上述的一种cu2o/cuwo4声催化剂的制备方法，加热至60-70℃。
7.上述的一种cu2o/cuwo4声催化剂的制备方法，按质量比，cuwo4·
5h2o：naoh：葡萄糖＝1：1：0.8。
8.上述的一种cu2o/cuwo4声催化剂的制备方法，所述的cuwo4制备方法如下：将na2wo4与cucl2添加蒸馏水配成溶液，再利用磁力搅拌器搅拌0.5h，抽滤后干燥，研磨成为粉状得到cuwo4。
9.上述的一种cu2o/cuwo4声催化剂的制备方法，na2wo4与cucl2的摩尔比为1:1。
10.上述的一种cu2o/cuwo4声催化剂在超声作用下降解染料废水的应用。
11.上述的应用，方法如下：超声功率：500w，超声时间：1h，将权利要求1所述的cu2o/cuwo4声催化剂加入到目标染料的废水中。
12.上述的应用，cu2o/cuwo4声催化剂的加入量为1.0g/l，染料废水的初始浓度为10mg/l。
13.上述的应用，所述染料为金橙ⅱ。
14.本发明的有益效果是：cu2o和cuwo4对染料都有降解效果，通过化学方法将其复合后对染料的降解效果有了显著的提升，作为一种高效无污染、可重复使用的声催化剂，cu2o/cuwo4在催化剂及其用于改善环境污染领域的前途不可限量。
附图说明
15.图1a为cuwo4的sem图；
16.图1b为cc-40的sem图；
17.图2为不同质量比的cu2o/cuwo4声催化剂的xrd图。
18.图3为不同质量比的cu2o/cuwo4声催化剂超声降解金橙ⅱ的效果对比图。
具体实施方式
19.下面结合具体实施方式对本发明做进一步解释说明。
20.实施例1cu2o/cuwo4声催化剂
21.(一)制备方法
22.1.制备cuwo423.将1.9790g nawo4与1.0230g cucl2混合加入到250ml锥形瓶中，添加60ml的蒸馏水配成溶液，用磁力搅拌器搅拌0.5h，溶液颜色为淡蓝色。抽滤后放入表面皿中，将表面皿放置到温度调至为105℃的鼓风干燥箱中进行干燥约2小时，将干燥后的样品进行研磨成为粉状备用。
24.2.制备cu2o/cuwo4声催化剂
25.将500mg cuwo4分散在100ml蒸馏水中，将347.5mg cuso4·
5h2o加入溶液中，在磁力搅拌器上搅拌15min，打开加热，至60～70℃。将347.5mg的naoh和278mg的葡萄糖同时加入锥形瓶中继续搅拌至颜色变化较大停止搅拌(15～20min)，抽滤，用蒸馏水洗涤3次，60℃真空干燥2h，取出研磨后即为20％的cu2o/cuwo4声催化剂，记为cc-20。
26.将500mg cuwo4分散在100ml蒸馏水中，将521.25mg cuso4·
5h2o加入溶液中，在磁力搅拌器上搅拌15min，打开加热，至60～70℃。将521.25mg的naoh和417mg的葡萄糖同时加入锥形瓶中继续搅拌至颜色变化较大停止搅拌(15～20min)，抽滤，用蒸馏水洗涤3次，60℃真空干燥2h，取出研磨后即为30％的cu2o/cuwo4声催化剂，记为cc-30。
27.将500mg cuwo4分散在100ml蒸馏水中，将695mg cuso4·
5h2o加入溶液中，在磁力搅拌器上搅拌15min，打开加热，至60～70℃。将695mg的naoh和556mg的葡萄糖同时加入锥形瓶中继续搅拌至颜色变化较大停止搅拌(15～20min)，抽滤，用蒸馏水洗涤3次，60℃真空干燥2h，取出研磨后即为40％的cu2o/cuwo4声催化剂，记为cc-40。
28.将500mg cuwo4分散在100ml蒸馏水中，将868.75mg cuso4·
5h2o加入溶液中，在磁力搅拌器上搅拌15min，打开加热，至60～70℃。将868.75mg的naoh和695mg的葡萄糖同时加入锥形瓶中继续搅拌至颜色变化较大停止搅拌(15～20min)，抽滤，用蒸馏水洗涤3次，60℃真空干燥2h，取出研磨后即为50％的cu2o/cuwo4声催化剂，记为cc-50。
29.(二)检测
30.图1为不同质量比的cu2o/cuwo4声催化剂的扫描电镜(sem)图。图1a为cuwo4的sem图，图1b为40％cu2o/cuwo4的sem图。从图中可以看出，cuwo4形貌呈密集态，复合物粒径大小约为0.5μm，40％cu2o与其复合后未改变其形貌。
31.图2为40％cu2o质量百分比的cu2o/cuwo4声催化剂的xrd图。从图中可以看出，将其与cu2o标准卡片比对可以看出，与其出峰位置保持高度的一致。随着cu2o复合比例的提升，cu2o峰的强度越来越高，峰型较好且无杂峰，说明复合的cu2o纯度高，结晶度好。
32.实施例2 cu2o/cuwo4声催化剂超声降解金橙ii
33.方法1
‑‑
搅拌吸附(adsorption)：分别量取10mg/l金橙ⅱ溶液20ml，分别加入催化剂(cuwo4、cu2o、cc-20、cc-30、cc-40、cc-50)各20mg，在避光的条件下，用磁力搅拌器搅拌30min，反应完全后用离心机在16000r/min的条件下离心30min，用一次性滴管吸取5ml置于5ml离心管中避光保存。
34.方法2
‑‑
超声降解(degradation)：分别量取10mg/l金橙ⅱ溶液20ml，分别加入催化剂(cuwo4、cu2o、cc-20、cc-30、cc-40、cc-50)各20mg，在避光、超声功率为500w的条件下超声1h，反应完全后用离心机在16000r/min的条件下离心30min，用一次性滴管吸取5ml置于5ml离心管中避光保存避光保存。
35.用紫外分光光度计在λ＝485nm出测滤液的吸光度，记录并处理数据。计算不同催化剂的吸附率和降解率。如图3所示，除cu2o外，其他催化剂的超声降解效率普遍高于其吸附效率。cuwo4、cu2o、cc-20、cc-30、cc-40、cc-50的降解效率分别为43.4％、52.01％、53.02％、72.84％、89.66％、80.24％。显然cc-40对金橙ii的超声降解效率最高。