[发明专利]一种Cu2

说明书

本发明涉及一种Cu₂O‑AC光催化剂的制备方法及其应用，属于光催化领域和资源综合利用技术领域。首先将废弃的活性炭置于蒸馏水中，在功率为50~100W的超声波、室温下清洗60~180min，然后干燥；将经清洗后的废弃活性炭与CuO粉按照质量比为3~5:1~2混合，在惰性气体压力2~4MPa、微波功率为200~800W、焙烧温度为300~900℃条件下焙烧10~30min制备得到Cu₂O‑AC光催化剂。本发明以废弃的活性炭为原料，减少了废弃物的排放和对环境污染，实现了废弃物的资源综合利用。

技术领域

本发明涉及一种Cu₂O-AC光催化剂的制备方法及其应用，属于光催化领域和资源综合利用技术领域。

背景技术

活性炭（AC）是一种由碳构成的六环物堆积而成的，由于六环物的不规则排列，造就了活性炭多微孔体系和高比表面积的特性，是一种优良的吸附剂。随着活性炭的广泛使用，产生了越来越多的废弃活性炭。废弃活性炭不加以利用，极易对周边环境造成环境污染。目前，采用再生的方法只能恢复其一部分吸附性能，所以常用金属负载改性活性他，从而提高其吸附性能。

Cu₂O是一种十分具有应用价值的半导体材料，属于过渡金属氧化物，同时也是一种P型窄带隙半导体材料。地球上拥有大量的铜资源， Cu₂O制备成本低，价格低廉，这使其成为一种具有广泛用途的材料。光催化是当今化学、材料和环境领域的研究热点,其应用范围广泛,如污水处理、空气净化、太阳能利用、抗菌和自清洁功能等光催化过程中采用半导体材料为催化剂，在可见或紫外光作用下，有一部分近紫外光 (290~400nm) 极易被有机污染物吸收，在有活性物质存在时发生强烈的光化学反应，使有机物发生降解。

近年来，随着科学发展观的深入贯彻，人们的环保观念和资源危机意识越来越强。科技工作人员统筹环境保护和经济效益两方面，以实现废弃物资源综合利用的研究受到社会越来越大的关注。

目前，最常见的负载金属氧化物有TiO₂、ZnO等。将TiO₂、ZnO负载在载体上作为催化剂，生产成本较高。本发明将废弃活性炭作为催化剂的载体，做到了变废为宝，废弃物循环利用，所制备的Cu₂O-AC光催化剂不仅增加了吸附能力，并且在可见光或紫外光的条件下能够降解偶氮染料。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种Cu₂O-AC光催化剂的制备方法及其应用。本发明以废弃的活性炭为原料，减少了废弃物的排放和对环境污染，实现了废弃物的资源综合利用。本发明通过以下技术方案实现。

一种Cu₂O-AC光催化剂的制备方法，其具体步骤如下：

步骤1、首先将废弃的活性炭置于蒸馏水中，在功率为50~100W的超声波、室温下清洗60~180min，然后干燥；

步骤2、将经步骤1清洗后的废弃活性炭与CuO粉按照质量比为3~5:1~2混合，在惰性气体压力2~4MPa、微波功率为200~800W、焙烧温度为300~900℃条件下焙烧10~30min制备得到Cu₂O-AC光催化剂。

所述步骤1中废弃的活性炭为150~300目，亚甲基蓝值为30~60mg/g。

所述步骤2中惰性气体为氮气或氩气。

一种Cu₂O-AC光催化剂能应用在偶氮染料的降解。

本发明的有益效果是：

（1）本发明以废弃的活性炭为原料，减少了废弃物的排放和对环境污染，实现了废弃物的资源综合利用。

（2）本发明方法操作简单，反应时间短，成本低廉且无污染。