氧化降解染料的CuO/过硫酸盐氧化剂制造技术

本发明专利技术涉及以微纳结构氧化铜(CuO)为化学催化降解染料的催化剂，在溶有氧化剂的水中可以化学催化降解染料。其制备方法如下述步骤：以不同铜盐为铜源，通过溶液热沉淀法、微波合成法和高温焙烧法合成微纳结构CuO，在溶有氧化剂的水中，可以直接降解染料。

CuO/ persulfate oxidizing agent for oxidizing and degrading dyes

The invention relates to a catalyst using micro nano structure copper oxide (CuO) as a chemical catalyst for dyestuff degradation, and can be used for chemical degradation of dyes in water containing oxidants. The preparation method is as follows: using different copper salts as copper sources, micro nano structure CuO is synthesized by solution thermal precipitation, microwave synthesis and high temperature roasting, and dyes can be degraded directly in water dissolved with oxidizing agents.

【技术实现步骤摘要】
氧化降解染料的CuO/过硫酸盐氧化剂
本专利技术用以不同铜盐为铜源，通过溶液热沉淀法、微波合成法和高温焙烧法合成微纳结构的CuO，在溶有氧化剂的水中，具有良好的催化降解染料的性能，可作为化学催化降解水中染料的CuO/过硫酸盐氧化剂。
技术介绍
随着现代工业化的迅猛发展，环境污染问题已成为人类生存和发展所面临的重大威胁。而水体污染对人类的影响最直接、最严重和最长远。在众多水污染源中，染料废水比例最大，不仅威胁生态环境，还严重制约经济的发展。因此，如何消除水体中的染料已成为国际关注的焦点。目前常用的水处理技术有物理法、生物法和化学法。在过去20年来，先进的化学氧化过程已经被证明是最有效的方法之一，可以消除废水中多种有机污染物。该方法只需加入催化剂和氧化剂。本专利技术以不同铜盐为铜源，通过溶液热沉淀法、微波合成法和高温焙烧法合成微纳结构的CuO，在溶有氧化剂的水中，具有良好的催化降解染料的性能，可作为化学催化降解水中染料的CuO/过硫酸盐氧化剂。
技术实现思路
本实验提供用不同铜盐为铜源，通过溶液热沉淀法、微波合成法和高温焙烧法合成微纳结构CuO的方法。操作步骤如下：（1）醋酸铜(Cu(CH3COO)2·H2O)、硫酸铜(CuSO4·5H2O)、硝酸铜(Cu(NO3)2·3H2O)、氯化铜(CuCl2·2H2O)分别与氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)和浓氨水反应，在水溶液中生成微纳结构的CuO。（2）醋酸铜(Cu(CH3COO)2·H2O)、硫酸铜(CuSO4·5H2O)、硝酸铜(Cu(NO3)2·3H2O)、氯化铜(CuCl2·2H2O)分别与氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)和浓氨水反应，在微波反应器中生成微纳结构的CuO。（3）醋酸铜(Cu(CH3COO)2·H2O)、硫酸铜(CuSO4·5H2O)、硝酸铜(Cu(NO3)2·3H2O)、氯化铜(CuCl2·2H2O)在马弗炉中高温焙烧生成微纳结构的CuO。（4）将制备的CuO(10-200mg)分散在溶有一定量的氧化剂(5-200mg)的染料溶液中（浓度为10-200mg/L），染料溶液的体积为10-100mL。附图说明图1为本专利技术第5实施例制备的CuO的扫描电镜图。图2为本专利技术第5实施例制备的CuO的X-射线粉末衍射图。图3为本专利技术第5实施例制备的CuO催化降解罗丹明B曲线图。具体实施方式通过具体的实施例对本专利技术进行进一步详细描述：实施例1：CuO的制备:1.20gCu(CH3COO)2·H2O溶解在300mL去离子水中，磁力搅拌，待Cu(CH3COO)2·H2O全部溶解，加1mL冰乙酸，搅拌至澄清溶液，加入0.8gNaOH，100oC回流30min，出现棕黑色沉淀。离心，棕黑色沉淀用去离子水洗3次，60oC真空干燥12h。10mgCuO分散在10mL浓度为10mg/L的罗丹明B溶液中，加入20mgNa2S2O8，12min后降解结束。实施例2：CuO的制备:1.20gCuSO4·5H2O溶解在300mL去离子水中，磁力搅拌，待CuSO4·5H2O全部溶解，加1mL冰乙酸，搅拌至澄清溶液，加入0.8gKOH，100oC回流30min，出现棕黑色沉淀。离心，棕黑色沉淀用去离子水洗3次，80oC真空干燥12h。200mgCuO分散在100mL浓度为200mg/L的甲基橙溶液中，加入200mgK2S2O8，3min后降解结束。实施例3：CuO的制备:2.40gCu(NO3)2·3H2O溶解在300mL去离子水中，磁力搅拌，待Cu(NO3)2·3H2O全部溶解，加1mL冰乙酸，搅拌至澄清溶液，加入5mL浓氨水，100oC回流30min，出现棕黑色沉淀。离心，棕黑色沉淀用去离子水洗3次，60oC真空干燥12h。10mgCuO分散在10mL浓度为10mg/L的亚甲基蓝溶液中，加入5mgNa2S2O8，15min后降解结束。实施例4：CuO的制备:3.60gCuCl2·2H2O溶解在300mL去离子水中，磁力搅拌，待CuCl2·2H2O全部溶解，加1mL冰乙酸，搅拌至澄清溶液，加入3.5gKOH，100oC回流60min，出现棕黑色沉淀。离心，棕黑色沉淀用去离子水洗3次，60oC真空干燥12h。50mgCuO分散在100mL浓度为100mg/L的刚果红溶液中，加入80mgKHSO5·0.5KHSO4·0.5K2SO4，6min后降解结束。实施例5：CuO的制备:2.50gCu(CH3COO)2·H2O溶于98mL去离子水中，加入2ml乙二醇(EG)，搅拌30min后，加入60ml溶解有10.00g的NaOH溶液，继续搅拌1h。上述的蓝色混合物进行微波水热反应，在120oC下保温15min，然后由空气压缩机冷却30min。待冷却至室温后，产物用水和乙醇洗涤，在80℃干燥12h。10mgCuO分散在10mL浓度为10mg/L的罗丹明B溶液中，加入20mgNa2S2O8，12min后降解结束。实施例6：CuO的制备:1.20gCuSO4·5H2O溶于98mL去离子水中，加入3ml乙二醇(EG)，搅拌30min后，加入60ml溶解有10.00g的KOH溶液，继续搅拌1h。上述的蓝色混合物进行微波水热反应，在120oC下保温15min，然后由空气压缩机冷却30min。待冷却至室温后，产物用水和乙醇洗涤，在60℃干燥24h。200mgCuO分散在100mL浓度为200mg/L的甲基橙溶液中，加入200mgK2S2O8，2min后降解结束。实施例7：CuO的制备:2.50gCu(NO3)2·3H2O溶于98mL去离子水中，加入2ml乙二醇(EG)，搅拌30min后，加入5mL浓氨水，继续搅拌1h。上述的蓝色混合物进行微波水热反应，在140oC下保温15min，然后由空气压缩机冷却30min。待冷却至室温后，产物用水和乙醇洗涤，在80℃干燥12h。10mgCuO分散在10mL浓度为10mg/L的亚甲基蓝溶液中，加入5mgNa2S2O8，15min后降解结束。实施例8：CuO的制备:5.00gCuCl2·2H2O溶于98mL去离子水中，加入2ml乙二醇(EG)，搅拌30min后，加入60ml溶解有10.00g的NaOH溶液，继续搅拌1h。上述的蓝色混合物进行微波水热反应，在120oC下保温30min，然后由空气压缩机冷却30min。待冷却至室温后，产物用水和乙醇洗涤，在80℃干燥12h。50mgCuO分散在100mL浓度为100mg/L的刚果红溶液中，加入80mgKHSO5·0.5KHSO4·0.5K2SO4，6min后降解结束。实施例9：CuO的制备:2.00gCu(CH3COO)2·H2O研磨后在马弗炉中程序升温焙烧。先升温至150oC，再此温度下保持2h后再次升温至400oC，在此温度下保持4h。10mgCuO分散在10mL浓度为10mg/L的罗丹明B溶液中，加入20mgNa2S2O8，12min后降解结束。实施例10：CuO的制备:4.00gCuSO4·5H2O研磨后在马弗炉中程序升温焙烧。先升温至150oC，再此温度下保持2h后再次升温至700oC，在此温度下保持4h。200mgCuO分散在100mL浓度为200mg/L的甲基橙溶液中，加入200mgK2本文档来自技高网...

【技术保护点】
以不同铜盐为铜源，不同方法合成的微纳结构氧化铜 (CuO)，在溶有氧化剂的水中，具有良好的催化氧化降解染料的性能，可作为化学催化氧化降解水中染料的催化剂。

【技术特征摘要】
1.以不同铜盐为铜源，不同方法合成的微纳结构氧化铜(CuO)，在溶有氧化剂的水中，具有良好的催化氧化降解染料的性能，可作为化学催化氧化降解水中染料的催化剂。2.根据权利要求1所述，其特征在于：以醋酸铜(Cu(CH3COO)2·H2O)、硝酸铜(Cu(NO3)2·3H2O)、硫酸铜(CuSO4·5H2O)、氯化铜(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王吉德，郭佳，马文兰，张留根，王荻，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：新疆,65