【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光催化剂降解有机污染物，具体涉及一种cu-ag负载纳米cuxo-ag2o复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、人类社会面临着日益严重的环境问题，尤其是水污染问题。光催化技术作为一种能够有效地将水体中有机污染物就地矿化的绿色清洁水处理技术，受到了广泛的关注。目前，在光催化技术的应用中，一个非常关键的问题是如何保证催化剂的有效回收而不造成催化剂的损失和二次污染，因为这些纳米颗粒催化剂(nps)不可避免地会释放到水中，对生态系统有潜在的威胁。纳米tio2是光催化反应中最常用的催化剂，已被证实对淡水藻类等水生生物具有一定的毒性。
2、为了实现光催化技术的环保实际应用，经过几年的探索，光催化剂固定化技术得到了突飞猛进的发展，尤其是膜上固定化技术。因此，具有光催化作用的膜技术引起了众多研究者的关注，特别是被广泛研究的光催化剂tio2在膜技术中的应用。但现有技术中用于降解有机物的光催化剂存在催化效率低，催化剂脱落、溶解和团聚的问题。
3、因此，亟需提供一种用于降解有机污染物，且催化效率高的催化剂。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种cu-ag负载纳米cuxo-ag2o复合材料及其制备方法和应用。本专利技术所述cu-ag负载纳米cuxo-ag2o复合材料用于光降解有机污染物(例如罗丹明b)具有良好的催化降解效果。
2、本专利技术的专利技术构思为：本专利技术所述cu-ag负载纳米c
3、本专利技术的第一方面提供一种cu-ag负载纳米cuxo-ag2o复合材料。
4、一种cu-ag负载纳米cuxo-ag2o复合材料，包括多孔cu-ag载体和负载在所述多孔cu-ag载体表面的cuxo和ag2o，其中1≤x≤2。
5、根据本专利技术的一些实施方式，所述cuxo包括氧化铜和氧化亚铜。
6、根据本专利技术的一些实施方式，所述cuxo为针状结构。
7、根据本专利技术的一些实施方式，所述多孔cu-ag载体的厚度为20-60μm，进一步优选为30-50μm。
8、本专利技术的第二方面提供一种cu-ag负载纳米cuxo-ag2o复合材料的制备方法。
9、一种cu-ag负载纳米cuxo-ag2o复合材料的制备方法，包括以下步骤：
10、s1、将镓施加于cu表面，反应形成cu-ga合金；
11、s2、对s1步骤得到的所述cu-ga合金表面镀ag，反应形成cu-ga-ag合金；
12、s3、对s2步骤得到的所述cu-ga-ag合金进行脱合金，得到多孔cu-ag基材；
13、s4、对s3步骤得到的所述多孔cu-ag基材进行电化学氧化，得到cu-ag负载纳米cuxo-ag2o复合材料。
14、液态金属ga熔点低且低毒，在室温下具有良好的流动性，很容易涂敷于金属箔表面，其具有安全、制备简单的优势，在室温下同样为液态金属的还有hg，但hg具有毒性，不安全。且将ga作为cu-ga-ag合金前驱体中间层，利用ga的低熔点能够有效地促进cu、ag和ga三种金属之间地相互扩散，避免了传统高温淬炼等极端实验条件。
15、根据本专利技术的一些实施方式，所述步骤s1中，制备cu-ga合金的具体过程包括：将ga熔化后涂覆于cu表面，100-250℃下退火处理，得到cu-ga合金。
16、退火温度和退火时间影响固相扩散反应的程度和所形成合金相组成，温度越高和时间越长形成的合金层会越厚，所形成的物相也会变化，提升温度对扩散反应地帮助要大于延长时间，但是越到后面随着厚度增加，金属的扩散难度会越大。
17、根据本专利技术的一些实施方式，所述退火的时间为1-12h，优选为10-12h。
18、根据本专利技术的一些实施方式，所述退火温度为150-250℃，优选为150-200℃。
19、根据本专利技术的一些实施方式，所述cu-ga合金层厚度约为1-20μm。例如1μm、3μm、5μm、10μm、15μm或20μm。
20、根据本专利技术的一些实施方式，所述步骤s2中，在cu-ga合金表面镀ag的具体包括以下步骤：将所述cu-ga合金置于真空度约为5×10-5pa的腔室内进行蒸镀，得到的合金再进行退火处理。蒸镀也可以用其它的方式代替，例如磁控溅射。
21、根据本专利技术的一些实施方式，所述蒸镀时的电流设置为80-120a，进一步优选为90-120a。蒸镀电流的高低决定蒸镀温度的高低，过低则金属不会变成气态。
22、根据本专利技术的一些实施方式，所述蒸镀的时间为2-3h，例如2h、2.5h、3h。
23、根据本专利技术的一些实施方式，所述退火的温度为400-700℃，例如400℃、500℃、600℃、700℃。进一步优选为400-450℃。
24、根据本专利技术的一些实施方式，所述退火时间为2-6h，进一步优选为5-6h。
25、根据本专利技术的一些实施方式，所述步骤s3中，对所述cu-ga-ag合金进行脱合金的具体包括以下步骤：将所述cu-ga-ag合金置于酸性溶液中加热进行腐蚀处理2-8h。优选腐蚀处理的时间为3-6h。
26、根据实验发现，采用先在cu箔表面涂布ga，后热蒸镀ag相较于先在cu箔表面热蒸镀ag，后涂布ga制备前驱体的方式，在脱合金后ag的含量更高，且分布更均匀和规律，在基底上形成了ag网络结构。
27、根据本专利技术的一些实施方式，所述酸性溶液包括hno3溶液，浓度为0.5-1.5wt.％。
28、经过实验发现，hno3溶液能够较好的完成脱合金过程，而盐酸、硫酸等难以完成脱合金过程。hf腐蚀速度更快，但是一方面hf危险性较高，另一方面，更快的脱合金速度会造成cu的快速扩散，造成尺寸粗化或铜基材的腐蚀，进而影响最终产物的结构和性能。因此，本专利技术优选采用hno3溶液进行脱合金。
29、根据本专利技术的一些实施方式，腐蚀处理的温度在25-60℃，进一步优选为35-55℃。
30、用于腐蚀的hno3溶液浓度不宜过高，或腐蚀时间不宜过长，以减少或避免对cu基材的腐蚀。
31、根据本专利技术的一些实施方式，脱合金得到的多孔cu-ag基底的孔径尺寸为100nm-5μm。
32、优选的，步骤s4中，所述电化学氧化为恒电流氧化。
33、根据本专利技术的一些实施方式，所述步骤s4中，对多孔cu-ag基材进行电化学氧化的具体包括以下步骤：本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Cu-Ag负载纳米CuxO-Ag2O复合材料，其特征在于，包括多孔Cu-Ag载体和负载在所述多孔Cu-Ag载体表面的CuxO和Ag2O，其中1≤x≤2。
2.根据权利要求1所述的Cu-Ag负载纳米CuxO-Ag2O复合材料，其特征在于，所述CuxO为针状结构。
3.根据权利要求1所述的Cu-Ag负载纳米CuxO-Ag2O复合材料，其特征在于，所述CuxO包括氧化铜和氧化亚铜。
4.根据权利要求1所述的Cu-Ag负载纳米CuxO-Ag2O复合材料，其特征在于，所述多孔Cu-Ag载体的厚度为20-60μm。
5.权利要求1-4任一项所述的Cu-Ag负载纳米CuxO-Ag2O复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，制备Cu-Ga合金的具体过程包括：将镓熔化后涂覆于铜表面，100-250℃下退火处理，得到Cu-Ga合金。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，在Cu-Ga合金表面镀Ag的具体包括以下步骤：将所述Cu-
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，对所述Cu-Ga-Ag合金进行脱合金的具体包括以下步骤：将所述Cu-Ga-Ag合金置于酸性溶液中加热进行腐蚀处理2-8h。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，对多孔Cu-Ag基材进行电化学氧化的具体包括以下步骤：将所述多孔Cu-Ag基材置于碱性溶液中，在直流电源中进行恒电流氧化，氧化5-15min，将得到的样品用纯水洗涤烘干，得到Cu-Ag负载纳米CuxO-Ag2O复合材料。
10.权利要求1-4任一项所述的Cu-Ag负载纳米CuxO-Ag2O复合材料在光催化降解有机物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种cu-ag负载纳米cuxo-ag2o复合材料，其特征在于，包括多孔cu-ag载体和负载在所述多孔cu-ag载体表面的cuxo和ag2o，其中1≤x≤2。
2.根据权利要求1所述的cu-ag负载纳米cuxo-ag2o复合材料，其特征在于，所述cuxo为针状结构。
3.根据权利要求1所述的cu-ag负载纳米cuxo-ag2o复合材料，其特征在于，所述cuxo包括氧化铜和氧化亚铜。
4.根据权利要求1所述的cu-ag负载纳米cuxo-ag2o复合材料，其特征在于，所述多孔cu-ag载体的厚度为20-60μm。
5.权利要求1-4任一项所述的cu-ag负载纳米cuxo-ag2o复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，制备cu-ga合金的具体过程包括：将镓熔化后涂覆于铜表面，100-250℃下退火处理，得到cu...
【专利技术属性】
技术研发人员：张弛，林坚彬，张欣欣，王杰，柯文学，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：
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