壳聚糖/纳米铜复合微球的制备及其对刚果红染料的脱色性能

摘要

以壳聚糖和CuCl2·2H2 O为原料,分别采用直接负载法和吸附法成功制备了壳聚糖/纳米铜复合微球,运用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XDR)和扫描电镜(SEM)对催化剂结构进行了表征.以刚果红(CR)染料为目标污染物,评价了催化剂的制备方法、制备条件及氢转移催化反应条件对其催化性能的影响.结果表明,由直接负载法(C S/CuNPs)和吸附法(CS/CuNPs-X)制备的壳聚糖/纳米铜复合微球在CR染料浓度为100 mg/L,催化剂投加量为0.05 g,供氢体浓度为0.05 mol/L的氢转移催化反应条件下,催化反应进行180和60 min时CR脱色率可分别达95.8％ 和96.8％.CS/CuNPs-X比CS/CuNPs表现了更高的对CR氢转移催化反应的催化速率.两种催化剂催化还原CR染料的反应均符合准一级动力学模型.在连续循环使用10次后,CS/CuNPs和CS/CuNPs-X对CR的脱色率分别为93.9％ 和89.4％,表明催化剂具有良好的重复使用性能.