[发明专利]一种Cu2

说明书

本发明公开了一种Cu₂O‑CuO/膨润土光催化复合材料，具体步骤为：将膨润土置于去离子水中，随后边搅拌边将Na₂CO₃溶解于膨润土浆液中制得钠基膨润土；将硝酸铜溶于去离子水中制得硝酸铜溶液，再加入钠基膨润土，于室温搅拌2‑4h，将干燥后的样品放入马弗炉中于300‑600℃煅烧3‑6h制得Cu₂O‑CuO/膨润土光催化复合材料。本发明提供的制备方法简单易操作，具有实际的可行性，并且制得的Cu₂O‑CuO/膨润土光催化复合材料成本低廉，无污染。

技术领域

本发明属于光催化材料的制备技术领域，具体涉及一种Cu₂O-CuO/膨润土光催化复合材料的制备方法。

背景技术

随着印染，纺织工业的兴起，有机染料废水引起的环境问题日益严重，处理有机染料废水已经成为污水处理的重中之重。有机染料废水的色度大，有毒，不易生化降解，目前常用的处理污水的方法有吸附法，化学氧化法，生物法等，但是这些方法不能高效的去除染料废水中的有机污染物。因此，研发高效的处理有机染料废水的处理技术和方法具有重要的理论和现实意义。

面对这些问题，很多科学家想到了利用光催化氧化技术来处理染料废水中的有机物，并且取得了可观的成果。其中被大家广泛关注的是纳米TiO₂，但是TiO₂在光催化氧化领域中的应用还存在一些问题。首先，TiO₂的禁带宽度为3.2eV，只能吸收太阳光中4%左右的紫外光，对可见光的利用率较低。其次，光激发后的TiO₂容易生成电子-空穴对，在光生电子向TiO₂表面迁移的过程中，电子、空穴会在TiO₂的内部或表面重新复合，导致降低了TiO₂的光量子的效率。最后，利用TiO₂降解有机染料废水时，还存在着易团聚，难回收等问题。因此，研究者们开始探索禁带宽度相对较窄，能够充分利用太阳光的光催化剂来解决上述问题。

CuO和Cu₂O是一种p型半导体，具有较高的光催化活性、价格低廉、稳定的化学性质等优点。CuO和Cu₂O的禁带宽度分别为1.2eV和2.0eV，能够在可见光下产生载流子，不仅克服了TiO₂对可见光利用率不高的缺点，还可以利用CuO对TiO₂进行改性，以减少TiO₂光生电子-空穴复合的几率。这些优点使得CuO和Cu₂O在处理有机染料废水的领域具有良好的应用前景。然而，在利用CuO和Cu₂O对有机染料废水进行光催化氧化处理的过程中，也存在着易团聚，难回收等问题。为解决这些问题，科学家们开始研究负载型CuO和Cu₂O，从而得到比表面积较大、光催化效果较好、有利于回收再利用光催化复合材料。

膨润土是一种由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2:1型晶体结构的层状硅酸盐矿物，具有比表面积大、吸附性能好、离子交换性强、性质稳定、价格低廉、储量大等特点，是载体的最佳选择之一。利用膨涧土的结构特性，在其表面及层隙间引入光催化剂微粒，可制备负载型光催化剂。据报道，膨润土可与ZnO、Ag₃PO₄、Au-TiO₂等结合，制备复合光催化剂，用于对染料污染物的处理。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种Cu₂O-CuO/膨润土光催化复合材料的制备方法，该方法能够进一步提高膨润土的高附加值利用，改善光催化剂在废水处理过程中难回收等问题，利用膨润土和CuO的各自优势最终合成Cu₂O-CuO/膨润土光催化复合材料。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种Cu₂O-CuO/膨润土光催化复合材料，其特征在于具体步骤为：