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乙醇淬火对纳米CuO光催化剂的改性研究
摘要：
本文研究了乙醇淬火对纳米CuO光催化剂的改性效果。通过比较未淬火及淬火后的纳米CuO光催化剂的催化活性，发现乙醇淬火对其光催化性能有显著提升。同时，通过SEM、TEM、XRD、BET、UV-vis等测试手段对淬火前后的纳米CuO光催化剂的物理化学性质进行分析，发现乙醇淬火能够使其晶体结构、比表面积、光吸收性能和光生载流子分离效率等物理化学性质均得到了良好的优化和改善。
关键词：乙醇淬火，纳米CuO，光催化剂，改性
引言：
光催化技术是一种环保、高效、可持续的处理废水和气体污染的技术，广泛应用于环境治理领域。而纳米材料是一类具有独特特性的材料，其高比表面积、宽禁带等特性使其成为优良的催化剂。纳米CuO是一种经典的光催化剂，其良好的催化活性和稳定性在环境治理领域受到广泛关注。但是，纳米材料结晶缺陷、表面缺陷等因素往往影响其催化活性。因此，通过改性方法优化纳米CuO的物理化学性质具有重要意义。淬火是一种常用的改性方法，能够对纳米材料结构和性能产生深刻的影响。
实验部分：
1.合成纳米CuO光催化剂
将Cu(NO3)2·3H2O、NaOH和PVP分别溶于去离子水中，制备Cu(OH)2、CuO过程中加入PEG控制粒径大小，混合制备的溶液搅拌并加热至沸腾状态直至形成CuO沉淀后过滤，取得纳米CuO粉末。
2.乙醇淬火改性
将纳米CuO粉末置入升华温度为550℃，沉淀温度为800℃的热带中，升温至缓慢再到达这两个温度并分别保温2h，然后冷却至室温，得到乙醇淬火下的纳米CuO光催化剂。
3.催化剂物理化学性质表征
使用SEM、TEM、XRD、BET、UV-vis等测试手段对未淬火和淬火后的纳米CuO光催化剂的物理化学性质进行表征分析。
结果和讨论：
通过比较淬火前后的纳米CuO光催化剂催化甲基橙降解的结果，发现乙醇淬火对纳米CuO光催化剂的催化活性具有明显提升作用。同时，SEM、TEM等测试技术发现纳米CuO粒径由原来的20nm减小至16nm，同时部分粒子表面存在微小的凹陷和缺陷。XRD测试结果显示，乙醇淬火后的纳米CuO晶体结构存在晶格应变，晶体大小发生明显缩小。BET测试结果显示，淬火后的纳米CuO比表面积由59.8m2/g增加至68.3m2/g，光吸收性能得到了改善。UV-vis测试表明淬火对纳米CuO的吸收特性进行了优化，并有益于活性中心的形成和光生载流子的分离。
结论：
乙醇淬火是一种有效的纳米CuO光催化剂的改性方法。通过淬火处理，可使其物理化学性质得到良好的改善和优化，光催化剂的催化活性得到了明显提升。这为纳米材料光催化剂的改性提供了一种新的思路和方法。