花状CuO的调控合成及其催化降解亚甲基蓝性能

邓文勇，孙婷婷，刘倩，王晴雯，林鑫晨，刘长相

(江西农业大学 理学院，江西 南昌 330045)

材料的微结构尤其是形貌控制成为当前材料科学研究的前沿与热点[1-2]。近年来对于CuO的形貌控制合成[3-7]及应用[8-13]引起了广泛的关注。表面活性剂在材料的形貌调控步骤中具有重要的影响作用，因此探索其对催化剂结构及性能的影响规律具有重要的意义和价值。关于CuO处理染料废水已有相关报道[14-18]。

本文将Cu(NO3)2·6H2O、氨水和氢氧化钠溶液进行水热反应，以各种表面活性剂(不同聚合度的聚乙二醇PEG、烷基酚聚氧乙烯醚OP)为形貌控制剂，合成形貌可控的CuO微米花状结构，考察表面活性剂种类、表面活性剂的聚合度等因素对氧化铜催化过氧化氢分解亚甲基蓝的性能影响。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

三水合硝酸铜、氢氧化钠、氨水(质量分数25%)、 亚甲基蓝、过氧化氢(质量分数30%)、聚乙二醇(PEG-2000、PEG-6000、PEG-20000)、烷基酚聚氧乙烯醚(OP)均为分析纯。

D-8 Advance型X-射线衍射仪；Tristar 3000型自动物理吸附仪；Philips XL-30型扫描电子显微镜。

1.2 催化剂的水热法制备

称取1 g Cu(NO3)2·3H2O以及0.5 g表面活性剂放入烧杯，加入30 mL水溶解，在室温下搅拌10 min形成蓝色溶液，继续加入2 mL NH3·H2O(质量分数25%)形成深蓝色溶液。在搅拌下再加入5 mL(1 mol/L)的NaOH溶液形成蓝色沉淀。继续机械搅拌30 min后倒入聚四氟乙烯内衬(50 mL)中，旋紧密封放入高压釜，并置于150 ℃保温2 h，然后冷却至室温，减压抽滤分离出黑色CuO粉末，用乙醇、水依次洗涤后于80 ℃烘箱中干燥12 h。

1.3 催化剂的表征

催化剂的晶相结构由X-射线衍射仪确定，以λ=0.154 18 nm的Cu Kα为射线源，石墨单色器，管电压和管电流分别设定为40 kV和40 mA，扫描条件设定为0.01(°)/step。……