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一种铜网原位生长三维硫化铜的光催化材料、制备方法及应用

技术摘要:
一种铜网原位生长三维硫化铜的光催化材料、制备方法及应用,所述材料是以一定的电流恒定输出,以石墨为阴极、铜网为阳极、溶液A为电解液阳极氧化,去离子水反复冲洗阳极氧化后的铜网并氮气吹干,得到产物A;将产物A置于氩气中退火得到产物B;直接将产物B作为光催化薄膜  全部
背景技术:
能源及环境为当今社会面临的两大问题,随着能源的日益短缺及环境的不断恶 化,全球陷入能源短缺和环境恶化的窘境,新能源的开发以及环境的治理迫在眉睫,因而对 环境友好能源的开发以及污染物的治理是十分重要的课题。氢气做为一种清洁,可持续新 型能源成为化石燃料热门替代品候选之一。光催化技术利用清洁太阳能可降解污染物并在 裂解水的同时产出清洁能源氢气。如何提高光催化性能是解决当前环境污染与能源短缺问 题的有效途径。 近年来,硫化铜在锂离子电池,传感器,超级电容器,光催化产氢等领域备受青睐, 这主要归因于其优良的物理化学稳定性,除此之外,硫化铜具有窄的带隙宽度具有较宽的 光响应范围,相较于常见的氧化物光催化剂,硫化铜对于太阳光的利用率更高,不仅如此其 电导率也要比相应的氧化物高出几个数量级,在电化学反应过程中表现出较高的电子传输 速度;故硫化铜是一个较为理想的光催化剂之一。
技术实现要素:
为了提高简化光催化剂的重复利用率,本发明目的在于提供种铜网原位生长三维 硫化铜的光催化材料的制备方法。 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是: 一种铜网原位生长三维硫化铜的光催化材料制备方法,包括以下步骤: 步骤一:将铜网裁剪成一定大小依次放入无水乙醇,丙酮,去离子水中超声处理,并在 一定浓度稀盐酸中浸泡。得到抛光铜网若干; 步骤二:将一定摩尔量的Na2S▪9H2O溶解于200  ml去离子水得到溶液A; 步骤三:调整三恒电泳仪,以一定的电流恒定输出,以石墨为阴极,铜网为阳极,溶液A 为电解液,阳极氧化一定时间,去离子水反复冲洗阳极氧化后的铜网并氮气吹干,得到铜网 附着着黑色活性物质的产物A; 步骤四:将产物A置于氩气中在一定温度下退火一定时间后得到附着硫化铜纳米片的 产物B。 所述步骤二中溶剂A浓度范围为0.5~1.5  M。 所述步骤三中阳极氧化电流范围为5~25  mA,氧化时间范围为5~30  min。 步骤四中退火温度为120℃~200℃,反应2~4  h。 本发明制备所得硫化铜薄膜用于光催化降解含双氧水有机物。 本发明提供的铜片原位生长硫化铜薄膜处于钠米尺度,铜片上生长的硫化铜纳米 3 CN 111589457 A 说 明 书 2/3 页 片,垂直均匀生长与铜网底上;铜网原位生长硫化铜材料处于微米尺度,铜网上生长的硫化 铜为片状结构,表面光滑,片与片之间相互交连且垂直均匀生长于铜网线上。 本发明制备设备要求低,受外界影响小,方法简单,成本低,可控性高,适用于大规 模工业化生产。 附图说明 图1(a)阳极氧化装置简单示意图,(b)实施例1产物B光学照片图(c和d)铜网氧化 前后扫描电镜图。 图2实施例1中硫化铜降解亚甲蓝降解液的紫外-可见吸收光谱。
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