申请日2018.02.13
公开(公告)日2018.07.06
IPC分类号B01J23/72; C02F1/58; C02F1/30; C02F101/30
摘要
本发明提供了一种Cu2O/TiO2催化剂的制备方法以及在甲基橙废水处理中的应用，制备方法为：步骤一、Cu2O的制备：按重量份用电子天平称取1份CuSO4.5H2O和1.96份NaOH分别溶于33份蒸馏水中，在烧杯中加入0.5份的葡萄糖，然后将溶液加入到烧杯中，最后将其放入电热鼓风干燥箱中，在50℃中干燥2小时，经研磨得到棕红色Cu2O粉体;步骤二、Cu2O/TiO2催化剂的制备：按重量份用电子天平称取1.0份TiO2粉与1.56份CuSO4.5H2O溶于25.5份蒸馏水中，再称取3.0份的NaOH溶于25.5份水中，完全溶解,取0.77份葡萄糖加入烧杯中，随后将前述溶解的TiO2、CuSO4.5H2O和NaOH加入到烧杯中，上述方法制得的Cu2O/TiO2催化剂在甲基橙废水处理中的应用，本发明的有益效果：对甲基橙废水的色度去除率达98%以上，COD去除率达92%以上。
权利要求书
1.一种Cu2O/TiO2催化剂的制备方法，其特征在于：其方法如下所述：
步骤一、Cu2O的制备：按重量份用电子天平称取1份CuSO4.5H2O和1.96份NaOH分别溶于33份蒸馏水中，在烧杯中加入0.5份的葡萄糖，然后将溶液加入到烧杯中，溶液由蓝色变为深蓝色，调节温度至25℃，在不断搅拌的条件下加入0.1份水合肼，直到溶液完全变红为止，静止自然沉降分离，将上层清液倒掉，然后用去离子水和无水乙醇洗涤4次，最后将其放入电热鼓风干燥箱中，在50℃中干燥2小时，经研磨得到棕红色Cu2O粉体;
步骤二、Cu2O/TiO2催化剂的制备：按重量份用电子天平称取1.0份TiO2粉与1.56份CuSO4.5H2O溶于25.5份蒸馏水中，再称取3.0份的NaOH溶于25.5份水中，完全溶解,取0.77份葡萄糖加入烧杯中，随后将前述溶解的TiO2、CuSO4.5H2O和NaOH加入到烧杯中，调节温度20℃，溶液变为深蓝色，在不断搅拌的条件下加入0.16份水合肼，直到溶液变为灰红色，反应结束，自然沉降分离，将上层清液倒掉，然后用无水乙醇洗涤4次，最后将其放入电热鼓风干燥箱中，在50℃中干燥3.0小时，经研磨得到二氧化钛和氧化亚铜的复合催化剂粉体。
2.根据权利要求1所述的一种Cu2O/TiO2催化剂的制备方法，其特征在于：所述的CuSO4.5H2O、NaOH、葡萄糖、水合肼、TiO2粉和无水乙醇均为市售、分析纯。
3.根据权利要求1所述的一种Cu2O/TiO2催化剂的制备方法中制得的Cu2O/TiO2催化剂在甲基橙废水处理中的应用。
说明书
Cu2O/TiO2催化剂的制备方法以及在甲基橙废水处理中的应用
技术领域
本发明涉及一种催化剂的制备方法以及在甲基橙废水处理中的应用，特别涉及一种Cu2O/TiO2催化剂的制备方法以及在甲基橙废水处理中的应用。
背景技术
目前，甲基橙印染废水以甲基橙为主要污染物质，是一种高浓度有机废水，其主要污染物质甲基橙是偶氮类物质且带有苯环，是一种极难生物降解的有机物。随着印染工业的飞速发展，甲基橙废水的产生量越来越大，而现有的甲基橙废水处理技术不是处理效果不好，就是处理成本太高，开发高效廉价的甲基橙废水处理技术已成为当前环保工作者的一项重要任务。
发明内容
本发明的目的是为了有效解决甲基橙印染废水的问题而提供的一种Cu2O/TiO2催化剂的制备方法以及在甲基橙废水处理中的应用。
本发明提供的Cu2O/TiO2催化剂的制备方法，其方法如下所述：
步骤一、Cu2O的制备：按重量份用电子天平称取1份CuSO4.5H2O和1.96份NaOH分别溶于33份蒸馏水中，在烧杯中加入0.5份的葡萄糖，然后将溶液加入到烧杯中，溶液由蓝色变为深蓝色，调节温度至25℃，在不断搅拌的条件下加入0.1份水合肼，直到溶液完全变红为止，静止自然沉降分离，将上层清液倒掉，然后用去离子水和无水乙醇洗涤4次，最后将其放入电热鼓风干燥箱中，在50℃中干燥2小时，经研磨得到棕红色Cu2O粉体;
步骤二、Cu2O/TiO2催化剂的制备：按重量份用电子天平称取1.0份TiO2粉与1.56份CuSO4.5H2O溶于25.5份蒸馏水中，再称取3.0份的NaOH溶于25.5份水中，完全溶解,取0.77份葡萄糖加入烧杯中，随后将前述溶解的TiO2、CuSO4.5H2O和NaOH加入到烧杯中，调节温度20℃，溶液变为深蓝色，在不断搅拌的条件下加入0.16份水合肼，直到溶液变为灰红色，反应结束，自然沉降分离，将上层清液倒掉，然后用无水乙醇洗涤4次，最后将其放入电热鼓风干燥箱中，在50℃中干燥3.0小时，经研磨得到二氧化钛和氧化亚铜的复合催化剂粉体。
上述方法中所用的CuSO4.5H2O、NaOH、葡萄糖、水合肼、TiO2粉和无水乙醇均为市售、分析纯。
上述方法制得的Cu2O/TiO2催化剂在甲基橙废水处理中的应用，具体使用方法如下：
浓度为10-1000mg/L的甲基橙废水，TiO2/Cu2O复合催化剂投加量为甲基橙浓度的1.5倍，在pH=2时，在自然光下反应3小时。
浓度为1000mg/L以上的甲基橙废水，TiO2/Cu2O复合催化剂投加量为甲基橙浓度的2.5倍，在pH=2时，在自然光下反应3小时。
本发明的有益效果：
本发明提供方法制得的Cu2O/TiO2催化剂制作成本低，比现有的膜技术和贵重金属催化剂催化氧化技术处理甲基橙废水的成本大幅度的降低，而且处理甲基橙废水的效果好。在上述使用条件下，对甲基橙废水的色度去除率达98%以上，COD去除率达92%以上。
具体实施方式
本发明提供的Cu2O/TiO2催化剂的制备方法，其方法如下所述：
步骤一、Cu2O的制备：用电子天平称取1kgCuSO4.5H2O和1.96kgNaOH分别溶于33kg蒸馏水中，在烧杯中加入0.5kg葡萄糖，然后将溶液加入到烧杯中，溶液由蓝色变为深蓝色，调节温度至25℃，在不断搅拌的条件下加入0.1kg水合肼，直到溶液完全变红为止，静止自然沉降分离，将上层清液倒掉，然后用去离子水和无水乙醇洗涤4次，最后将其放入电热鼓风干燥箱中，在50℃中干燥2小时，经研磨得到棕红色Cu2O粉体;
步骤二、Cu2O/TiO2催化剂的制备：按重量份用电子天平称取1.0kgTiO2粉与1.56kgCuSO4.5H2O溶于25.5kg蒸馏水中，再称取3.0kg的NaOH溶于25.5kg水中，完全溶解,取0.77kg葡萄糖加入烧杯中，随后将前述溶解的TiO2、CuSO4.5H2O和NaOH加入到烧杯中，调节温度20℃，溶液变为深蓝色，在不断搅拌的条件下加入0.16kg水合肼，直到溶液变为灰红色，反应结束，自然沉降分离，将上层清液倒掉，然后用无水乙醇洗涤4次，最后将其放入电热鼓风干燥箱中，在50℃中干燥3.0小时，经研磨得到二氧化钛和氧化亚铜的复合催化剂粉体。
上述方法中所用的CuSO4.5H2O、NaOH、葡萄糖、水合肼、TiO2粉和无水乙醇均为市售、分析纯。
上述方法制得的Cu2O/TiO2催化剂在甲基橙废水处理中的应用，具体使用方法如下：
浓度为10-1000mg/L的甲基橙废水，TiO2/Cu2O复合催化剂投加量为甲基橙浓度的1.5倍，在pH=2时，在自然光下反应3小时。
浓度为1000mg/L以上的甲基橙废水，TiO2/Cu2O复合催化剂投加量为甲基橙浓度的2.5倍，在pH=2时，在自然光下反应3小时。