[发明专利]一种提高氧化铜的光催化活性的方法

说明书

一种提高氧化铜的光催化活性的方法，包括以下步骤：将氧化铜加热，使氧化铜的温度达到750‑850℃；将氧化铜放入无水乙醇中并完全浸泡，进行快速淬火处理，无水乙醇消耗掉氧化铜表面的氧原子，从而在氧化铜表面形成氧空位；然后过滤取出氧化铜，在75‑85℃的温度下干燥2‑4小时，完成氧化铜的处理，得到表面具有氧空位的氧化铜。本发明采用无水乙醇对氧化铜进行快速淬火处理，使得氧化铜的表面形成大量的高浓度氧空位，有效提高了氧化铜的光催化性能，提高表面活性，可作为有机污染物的降解催化材料，使有机污染物得到有效的降解。

技术领域

本发明涉及一种氧化铜的处理，具体地说是一种提高氧化铜的光催化活性的方法。

背景技术

近年来，快速的工业化导致水体中重金属，有毒有机污染物（例如染料）和有害化学物质的污染达到惊人的水平，这对环境和人类健康构成了严重威胁，并产生深远影响。特别是有机污染物，它的降解仍然是一个巨大挑战，光催化被认为是一个很有潜力的降解方法，因此通过光催化去除有机污染物的努力正在加大。由于氧化铜半导体纳米材料的非凡特性，其在紫外线或可见光下光催化降解有机染料污染物的技术引起了广泛关注。

特别是过渡氧化铜，例如TiO2和ZnO，被认为是很重要的半导体材料。此外，氧化铜凭借其优异的光学、化学、电子和物理特性及其较低的成本，吸引了许多材料科学家的关注。CuO 是一种窄带隙为1.59eV的p型过渡氧化铜，应用广泛，例如锂离子电池，光催化剂，超级电容器和传感器。近年来，不同形貌纳米CuO 的合成已被广泛报道，例如纳米球，纳米棒，纳米阵列和纳米管。此外，纳米氧化铜的合成方法也多种多样，例如沉淀法，溶胶-凝胶法，水热合成法和电化学法。然而，尽管到目前为止，CuO 的应用已经越来越广泛，但由于其较低的光催化活性，单独用作光催化剂仍然不常见。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高氧化铜的光催化活性的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种提高氧化铜的光催化活性的方法，包括以下步骤：

将氧化铜加热，使氧化铜的温度达到750-850℃；

将氧化铜放入无水乙醇中并完全浸泡，进行快速淬火处理，无水乙醇消耗掉氧化铜表面的氧原子，从而在氧化铜表面形成氧空位；

然后过滤取出氧化铜，在75-85℃的温度下干燥2-4小时，完成氧化铜的处理，得到表面具有氧空位的氧化铜。

所述氧化铜在加热到750-850℃温度后，再保持20-30分钟。

所述无水乙醇的温度条件为室温条件，该室温条件为20-35 ℃的温度环境。

所述加热氧化铜时，先将氧化铜放置在烧结舟中，然后加热马弗炉到750-850℃，再将盛放有氧化铜的烧结舟放到马弗炉中，并维持20-30分钟时间。

所述氧化铜为氧化铜纳米颗粒，粒径小于40nm。纯度大于99.6%。

所述将氧化铜放到无水乙醇中时，无水乙醇的用量，确保氧化铜能够完全浸没在无水乙醇中。

所述氧化铜加热后放置在无水乙醇中快速淬火处理后，使得氧化铜的表面形成氧空位，该氧空位不会迁移到氧化铜的内部。

本发明通过采用无水乙醇对氧化铜进行快速淬火处理，使得氧化铜的表面形成大量的高浓度氧空位，有效提高了氧化铜的光催化性能，提高表面活性，可作为有机污染物的降解催化材料，使有机污染物得到有效的降解，降低有机污染物如染料对环境的污染性。

附图说明

附图1为紫外光下nano-CuO 和Q-CuO 对RhB 水溶液的光降解示意图；