CN116493020B - 一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于复合材料制备技术领域，尤其是一种具有光催化性能的Cu2O‑MnO复合材料及其制备方法。本发明以CuSO4·5H2O、MnO2、MnCO3等作为原料，先制得MnO，再利用橙汁中的绿色生物分子为还原剂调控制备出具有光催化性能的Cu2O‑MnO复合物。本发明不同条件下制备的Cu2O‑MnO复合材料均为从几百纳米到几微米不规则块状颗粒，并且大颗粒表面附着小颗粒，呈现多孔结构，将所得材料光催化降解孔雀石绿染料，得出Cu2O‑MnO复合材料的光催化效果较好，且降解率达到了85％左右。
Description
技术领域
本发明属于复合材料制备技术领域，尤其涉及一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料及其制备方法。
背景技术
随着全球工业的迅速发展，污水的处理就显得尤其重要。并且水中的无机以及有机污染物很难处理，一旦处理不当，进入河流等，都会对人的健康以及环境造成巨大的影响。寻求来源丰富、价格低廉、无毒的光催化材料迫在眉睫。光催化技术作为一种安全系数高、操作简单且对环境无污染的友好型环境净化技术，能够降解有机污染物来改善室内空气质量和净化水质，获得了国际学术界的认可。在光催化降解领域中，氧化亚铜(Cu2O)具有粒径小，化学稳定性好，无毒性且价格低廉等优点，并且它的光催化活性使它能够在太阳光照射下，催化降解有机物污染物，生成无毒的二氧化碳气体和水，不污染环境而备受关注，成为了研究最广泛的光催化剂之一。
但由于Cu2O其相对较窄的带隙，可见光激发产生的Cu2O的光致电子容易重组，并且Cu2O可能会因光致载流子与水之间的反应而产生的强氧化剂氧化，这些负特性会降低量子效率和光催化稳定性；另外，通过调研文献发现，如果将Cu2O与带隙较宽的材料进行复合，虽然可能会提高光催化性能，但是该种制备过程中选用的实验试剂大都有毒有害，不满足绿色环保的要求，因此，亟需一种采用绿色方法制备且具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，为此，本发明提供一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料及其制备方法。本发明制备的Cu2O-MnO复合材料光催化性能优异。
为实现上述目的之一，本发明采用以下技术方案：
一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备硫酸铜橙汁混合溶液：称取CuSO4·5H2O固体溶于装有橙汁离心后的上层澄清液中，配制成Cu2+浓度为0.05-0.30mol/L的硫酸铜橙汁混合溶液；
S2、称取0.30-0.70g的MnO粉末至35-55mL的硫酸铜橙汁混合溶液中混合，并向混合体系中缓慢滴加6-9mol/L的氢氧化钠溶液直至pH为11-13，在50-60℃环境下水浴加热保温2-4h，再依次进行离心、烘干，最后研磨制得具有光催化性能的Cu2O-MnO粉末。
优选的，MnO粉末的制备步骤如下：
称取5.00-7.00g的MnCO3粉末放入管式炉中加热，并通入保护气体，冷却至室温后得到MnO粉末。
优选的，MnO粉末的制备步骤如下：
分别称取1.50-2.50g的MnO2和7.50-12.50g的活性炭，在容器内由下至上依次平铺一层活性炭、一层MnO2和一层活性炭，再对容器进行加热冷却至室温后，次日取出，从活性炭碳渣中挑出暗红色固体，研磨筛分得到MnO粉末。
优选的，MnCO3粉末在管式炉内以每分钟7.5℃的升温速度加热到600℃并保温3h。
优选的，保护气体为N2。
优选的，硫酸铜橙汁混合溶液中Cu与Mn的摩尔比为(0.65-1.30)∶1。
优选的，将称取的MnO2和活性炭置于坩埚内放入箱式高温炉中加热，以每分钟5℃的升温速度升到800℃后再保温5h；筛分的筛子为120目。
优选的，氢氧化钠溶液由氢氧化钠颗粒溶于纯水中配制而成，且氢氧化钠溶液滴入硫酸铜橙汁混合溶液过程中需不断搅拌直至混合均匀并充分反应。
优选的，步骤S2中水浴保温后的混合体系经离心机离心分离后所得沉淀在温度为80℃的烘箱内烘干；离心机的转速为10000转/分。
为实现上述目的之二，提供一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料，该复合材料的颗粒粒径为0.4μm-3μm。
本发明的优点在于：
(1)由于MnO具有较宽的禁带宽度，与Cu2O复合后可以有效地降低光生电子和空穴的复合率，打破了单一材料光生电子和空穴容易发生复合的缺点，从而提高其光催化性能，且本发明采用绿色制备，以CuSO4·5H2O、MnO2和MnCO3等作为原料，通过高温热还原和高温热分解的方法制得MnO，再利用水果中的绿色生物分子为还原剂调控制备出Cu2O-MnO复合物，不仅制备过程绿色环保，且Cu2O-MnO复合材料的光催化性能更佳。
(2)本发明Cu2O-MnO复合材料为小颗粒团聚而成的大颗粒，小颗粒多为不规则块状，且团聚体表面疏松多孔，其中，利用MnO2作为原料制得的Cu2O-MnO复合材料的结晶性较好；利用MnCO3作为原料制得的Cu2O-MnO复合材料成分单一，将Cu2O-MnO复合材料进行光催化降解孔雀石绿溶液测试，发现通过MnCO3高温热分解法制备的MnO与Cu2O复合所得的Cu2O-MnO材料的光催化性能较好，降解率达到了85％左右，且利用水热法制得的复合材料降解孔雀石绿的速率较快。
附图说明
图1为不同来源的MnO的X-射线衍射图(a：MnO2高温热还原；b：MnCO3高温热分解)。
图2中的a、c、e分别对应为实施例1-3制备的Cu2O-MnO复合材料的扫描电镜图(其中b、d、f分别为a、c、e的放大图)。
图3中的a、b、c分别对应为实施例1-3制备的Cu2O-MnO复合材料的X-射线衍射图。
图4中的a、b、c分别对应为实施例1-3制备的Cu2O-MnO复合材料的红外光谱图。
图5中的a、c分别对应为实施例4-5制备的Cu2O-MnO复合材料的扫描电镜图(其中b、d分别是a、c的放大图)。
图6为在pH＝11-13时，橙汁体系中不同制备条件的Cu2O-MnO复合材料的X-射线衍射图(a：水热法；b：水浴法)。
图7中的a、b分别对应为实施例4-5制备的Cu2O-MnO复合材料的红外光谱图。
图8中的a、b、c、d、e分别对应为实施例1-5制备的Cu2O-MnO复合材料光催化降解孔雀石绿的紫外图谱。
图9为本发明Cu2O-MnO复合材料的光催化机理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-9所示，本发明提供一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料的制备方法。
实施例1
S1、制备MnO粉末(MnO2高温热还原法)：分别称取2.00g的MnO2、10.00g的活性炭，准备好干燥干净的坩埚，在坩埚内均匀的平铺一层活性炭，再在活性炭上均匀的平铺一层MnO2，最后在MnO2上均匀的平铺一层活性炭；
S2、将坩埚放入箱式高温炉里，以每分钟5℃的升温速率升到800℃，保温5h，等到炉温降至室温时将坩埚取出；再小心的从碳渣中挑出暗红色固体，放入研钵中充分研磨，用120目筛子筛分，取过筛后的细粉，得到MnO粉末，并进行X射线衍射仪表征，如附图1中的a部分；
S3、制备Cu2O-MnO复合材料：称取0.80g的CuSO4·5H2O固体溶于适量新榨橙汁离心后的上层清液中，配制成40mL的Cu2+浓度为0.08mol/L的硫酸铜橙汁混合溶液；再称取MnO粉末0.35g至硫酸铜橙汁混合溶液，充分搅拌使其分散均匀，此时混合体系中Cu与Mn摩尔比为0.65∶1；
S4、称取7.00g氢氧化钠颗粒溶于纯水制成20mL的8.75mol/L的氢氧化钠溶液。在不断搅拌下将氢氧化钠溶液缓慢滴加至上述硫酸铜橙汁MnO混合体系直至pH为11-13，水浴55℃保温3h，混合体系由浅蓝色逐渐变成暗橙色，再变为暗红色，最后变成红棕色；
S5、反应结束后，将沉淀用离心机离心分离(转速：10000转/分)并洗涤，然后在温度为80℃的烘箱里烘干，最后研磨，得到Cu2O-MnO粉末1号样。
实施例2
S1、制备MnO粉末(MnO2高温热还原法)：分别称取2.00g的MnO2、10.00g的活性炭，准备好干燥干净的坩埚，在坩埚内均匀的平铺一层活性炭，再在活性炭上均匀的平铺一层MnO2，最后在MnO2上均匀的平铺一层活性炭；
S2、将坩埚放入箱式高温炉里，以每分钟5℃的升温速率升到800℃，保温5h，等到炉温降至室温时将坩埚取出；再小心的从碳渣中挑出暗红色固体，放入研钵中充分研磨，用120目筛子筛分，取过筛后的细粉，得到MnO粉末，并进行X射线衍射仪表征，如附图1中的a部分；
S3、制备Cu2O-MnO复合材料：称取2.40g的CuSO4·5H2O固体溶于适量新榨橙汁离心后的上层清液中，配制成40mL的Cu2+浓度为0.24mol/L的硫酸铜橙汁混合溶液；再称取MnO粉末0.70g至硫酸铜橙汁混合溶液，充分搅拌使其分散均匀，此时混合体系中Cu与Mn摩尔比为0.97∶1；
S4、称取7.00g氢氧化钠颗粒溶于纯水制成20mL的8.75mol/L的氢氧化钠溶液。在不断搅拌下将氢氧化钠溶液缓慢滴加至上述硫酸铜橙汁MnO混合体系直至pH为11-13，水浴55℃保温3h，混合体系由浅蓝色逐渐变成暗橙色，再变为暗红色，最后变成红棕色；
S5、反应结束后，将沉淀用离心机离心分离(转速：10000转/分)并洗涤，然后在温度为80℃的烘箱里烘干，最后研磨，得到Cu2O-MnO粉末2号样。
实施例3
S1、制备MnO粉末(MnO2高温热还原法)：分别称取2.00g的MnO2、10.00g的活性炭，准备好干燥干净的坩埚，在坩埚内均匀的平铺一层活性炭，再在活性炭上均匀的平铺一层MnO2，最后在MnO2上均匀的平铺一层活性炭；
S2、将坩埚放入箱式高温炉里，以每分钟5℃的升温速率升到800℃，保温5h，等到炉温降至室温时将坩埚取出；再小心的从碳渣中挑出暗红色固体，放入研钵中充分研磨，用120目筛子筛分，取过筛后的细粉，得到MnO粉末，并进行X射线衍射仪表征，如附图1中的a部分；
S3、制备Cu2O-MnO复合材料：称取1.60g的CuSO4·5H2O固体溶于适量新榨橙汁离心后的上层清液中，配制成40mL的Cu2+浓度为0.16mol/L的硫酸铜橙汁混合溶液；再称取MnO粉末0.35g至硫酸铜橙汁混合溶液，充分搅拌使其分散均匀，此时混合体系中Cu与Mn摩尔比为1.30∶1；
S4、称取7.00g氢氧化钠颗粒溶于纯水制成20mL的8.75mol/L的氢氧化钠溶液。在不断搅拌下将氢氧化钠溶液缓慢滴加至上述硫酸铜橙汁MnO混合体系直至pH为11-13，水浴55℃保温3h，混合体系由浅蓝色逐渐变成暗橙色，再变为暗红色，最后变成红棕色；
S5、反应结束后，将沉淀用离心机离心分离(转速：10000转/分)并洗涤，然后在温度为80℃的烘箱里烘干，最后研磨，得到Cu2O-MnO粉末3号样。
实施例4
S1、制备MnO粉末(MnCO3高温热分解法)：称取6.50gMnCO3粉末，均分在三个准备好的干燥的坩埚中，再将该装有药品的三个坩埚放入管式炉中，调好程序以每分钟7.5℃的升温速率升至600℃，再保温3h，期间持续通入N2进行保护；等到自然冷却至室温，取出坩埚，将所得产物研磨后得到MnO粉末，并进行X射线衍射仪表征，如附图1中的b部分；
S2、制备Cu2O-MnO复合材料：称取1.2g的CuSO4·5H2O固体溶于适量新榨橙汁离心后的上层清液中，配制成40mL的Cu2+浓度为0.12mol/L的硫酸铜橙汁混合溶液；再称取MnO粉末0.53g至硫酸铜橙汁混合溶液，并将混合体系保持55℃水浴和不断搅拌(水浴法)；
S3、称取7.00g的氢氧化钠颗粒溶于纯水配制成20mL的8.75mol/L的氢氧化钠溶液；再在超声的环境下向步骤S2中的混合体系中缓慢滴加氢氧化钠溶液并不断搅拌，调节pH至11-13之间；
S4、将步骤S3中的混合体系保持超声一段时间后，将其转移至聚四氟乙烯水热合成反应釜中55℃保温4h(水热法)；
S5、等待反应结束后，将沉淀用离心机离心分离(转速：10000转/分)并洗涤，然后在温度为80℃的烘箱里烘干，最后研磨，得到Cu2O-MnO粉末4号样。
实施例5
S1、制备MnO粉末(MnCO3高温热分解法)：称取6.50gMnCO3粉末，均分在三个准备好的干燥的坩埚中，再将该装有药品的三个坩埚放入管式炉中，调好程序以每分钟7.5℃的升温速率升至600℃，再保温3h，期间持续通入N2进行保护；等到自然冷却至室温，取出坩埚，将所得产物研磨后得到MnO粉末，并进行X射线衍射仪表征，如附图1中的b部分；
S2、制备Cu2O-MnO复合材料：称取1.2g的CuSO4·5H2O固体溶于适量新榨橙汁离心后的上层清液中，配制成40mL的Cu2+浓度为0.12mol/L的硫酸铜橙汁混合溶液；再称取MnO粉末0.53g至硫酸铜橙汁混合溶液，并将混合体系保持55℃水浴和不断搅拌(水浴法)；
S3、称取7.00g的氢氧化钠颗粒溶于纯水配制成20mL的8.75mol/L的氢氧化钠溶液；再在超声的环境下向步骤S2中的混合体系中缓慢滴加氢氧化钠溶液并不断搅拌，调节pH至11-13之间；
S4、将步骤S3中的混合体系保持超声一段时间后，将其转移至水浴环境下55℃保温3h；
S5、等待反应结束后，将沉淀用离心机离心分离(转速：10000转/分)并洗涤，然后在温度为80℃的烘箱里烘干，最后研磨，得到Cu2O-MnO粉末5号样。
对实施例1-5制备的Cu2O-MnO复合材料分别进行扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、紫外分光光度计表征以及光催化性能的测定，检测结果如图2-8所示，光催化性能的测定具体步骤如下：
分别称取0.04g样品粉末于称量纸上，再取40mL浓度为20mg/L的孔雀石绿溶液于烧杯中，打开氙灯，调节好光焦距，将样品倒入烧杯中，在水浴锅中搅拌加热，温度控制在30℃，在刚开始光照时取样，编号为0；光照8min时取样，编号为1；以后每8min取样一次，编号依次为2、3、4、5、6、7、8，一共九个样，每个样品都要在离心机中离心(转速：10000转/分)，离心完成，保存好试样，最后进行紫外光谱扫描。
图1为分别以MnO2、MnCO3为原料，采用高温热还原、高温热分解的方法制得的MnO的X-射线衍射图。
如图1所示，当2θ＝35.0°、40.5°、58.8°、70.3°、73.8°时，分别对应于MnO立方晶相的(111)、(200)、(220)、(311)、(222)五个晶面(JCPDS卡卡号：75-0626)；当2θ＝32.6°、36.3°时，分别对应于正方Mn3O4晶相的(103)、(211)两个晶面(JCPDS卡卡号：80-0382)。图1a中，MnO特征衍射峰强度相对较低，出现了Mn3O4的两个较强衍射峰，可能是MnO的含量较少；图1b中出现的衍射峰与MnO标准卡片中的衍射峰基本一致，说明该产物成分几乎全部为MnO。因此，实施例1-5制备步骤S1-S2的产物中均含有MnO，且实施例4-5中利用MnCO3高温热分解制备的产物中含有MnO的纯度更高。
由图2可以看出材料的粒径在几百纳米到几微米之间，分散性较差，表面疏松多孔，对比图2中的b、d、f，其中，b中颗粒比较圆滑，呈类球状堆积，聚积后的材料孔隙较大，比表面积较小；d中表面为不同大小不规则块状颗粒附着，存在较少的孔隙，导致比表面积较小；f中表面附着的小颗粒呈球状和不规则块状交替重叠，导致存在孔隙的同时出现了层状堆积，增加了材料的比表面积；且材料粒径随着Cu2+浓度的变化而变化，形貌也从团聚的类球状变成不规则的块状团聚，当Cu和Mn的摩尔比为1.30∶1时(如f)，此时的粒径较小，材料表面附着有许多明显的细小颗粒，且颗粒之间存在孔隙；这可能是随着Cu2+浓度的增加，溶液浓度过饱和，在表面生成了许多细小颗粒导致类球状团聚变成不规则块状团聚，导致材料比表面积增加，使有效接触面积增加。
由图3可知，当2θ＝18.1°、28.9°、36.2°、43.5°时，分别对应Cu2O立方晶相的(200)晶面(JCPDS卡卡号：34-1354)、(110)、(111)晶面(JCPDS卡卡号：78-2076)以及(420)晶面(JCPDS卡卡号：01-1142)的衍射峰；当2θ＝58.5°、59.9°时，分别对应于立方MnO晶相的(220)晶面(JCPDS卡卡号：75-0626)和(220)晶面(JCPDS卡卡号：75-0257)的衍射峰；当2θ＝32.6°时，分别对应于正方Mn3O4晶相的(103)晶面(JCPDS卡卡号：80-0382)。因此由以上分析可见，实施例1-3制备的复合材料产物中含有Cu2O和MnO，同时混有部分Mn3O4。
从图4中可以看出，在不同摩尔比下制备的Cu2O-MnO复合材料，几乎都出现了的相似的特征吸收峰；在3439cm-1和1631cm-1左右处是氢氧键伸缩振动峰，在1406cm-1左右处是甲基变形振动峰，在1066cm-1左右处是碳氧键伸缩振动峰，在607cm-1左右处是Cu-O或Mn-O的特征吸收峰。
由图5可以看出，所得颗粒的粒径在几百纳米到几微米之间，分散性均较差，均由小颗粒团聚成大颗粒，团聚后为多孔状，整体形状不规则，且材料表面均附着有小颗粒。对比b、d，其中，b表面附着的颗粒较大，且颗粒之间团聚后形成的孔隙较多，导致比表面积增大，使有效接触面积增加。
图6中，当2θ＝43.5°、50.8°时，对应Cu2O立方晶相的(420)、(511)晶面(JCPDS卡卡号：01-1142)的衍射峰；当2θ＝74.4°时，分别对应于立方MnO晶相的(222)晶面(JCPDS卡卡号：75-0626)的衍射峰；且由图6可以看出，Cu2O的(420)、(511)晶面和MnO的(222)晶面这三个晶面的衍射峰最强，表明产物主要沿着这三个晶面生长，由以上XRD分析结果可见实施例4-5所制备的产物是Cu2O-MnO的复合物。
从图7中可以看出，在不同制备环境中的Cu2O-MnO复合材料，都出现了的相似的特征吸收峰。具体的，在3431cm-1和1590cm-1左右处是氢氧键伸缩振动峰；在1388cm-1左右处是甲基变形振动峰；图中的1039cm-1左右处是碳氧键伸缩峰；图中557cm-1左右处是Mn-O或Cu-O的特征吸收峰。
图8a-d中，观察全图用所制得的复合材料降解孔雀石绿染料，在波长为620nm左右，达到最大吸光度，并且伴随着降解时间的延长，吸光度均显著降低；对比a、b、c可以看出，当Mn2+的浓度不变时，随着Cu2+浓度的增加，光催化效果先增强后减弱，当Cu与Mn的摩尔比为0.65∶1时，光催化效果稍弱，降解率约为55％；当Cu与Mn的摩尔比为0.97∶1时，光催化效果较好，降解率达到70％左右。对比d、e可以看出，吸光度明显下降，且降解率均达到了85％左右；对比孔雀石绿染料的降解时间，利用水热法得到的复合材料光催化降解孔雀石绿染料在前16min内表现很好，孔雀石绿最大吸收峰强度降低较快，说明光催化效率很高，这可能由于水热条件提供的高压环境使Cu2O晶体与MnO晶体能够进行有效复合，形成的复合材料催化活性位点较多，从而实现光生电子与空穴的高效分离，提升了光催化效率。
Cu2O-MnO复合材料的光催化机理如图9所示。在氙灯照射下，Cu2O-MnO复合材料中Cu2O价带(VB)中的电子会被激发跃迁至导带(CB)上以形成光生电子(e-)，并在电子离开后的价带上形成空穴(h+)，从而产生电子-空穴对。由于Cu2O导带位置高于MnO的导带位置，因此Cu2O的e-会向MnO的导带转移，而h+则依旧留在Cu2O的价带上。同时MnO价带位置低于Cu2O价带位置，MnO产生的h+可以转移到Cu2O的价带中。这一转移过程促进了电子-空穴对的分离，降低了电子-空穴对的复合率，延长了e-和h+的寿命。同时，e-可以结合溶液中的O2，通过还原反应形成超氧自由基(·O2 -)，通过氧化作用h+会与H2O形成羟基自由基(·OH)，具有强氧化性的·O2 -与·OH会把吸附到Cu2O-MnO复合材料表面的有机分子氧化为CO2和H2O，从而达到光催化降解效果。
综上所述，以CuSO4·5H2O、Cu2O、MnCO3等作为原料，通过高温热还原、高温热分解的方法制备出MnO，分别采用水热法、水浴法，利用水果汁液橙汁中的绿色生物分子为还原剂调控制得Cu2O-MnO复合材料。Cu2O-MnO复合材料为小颗粒团聚而成的大颗粒，小颗粒多为不规则块状，且团聚体表面疏松多孔。利用MnO2作为原料制得的Cu2O-MnO复合材料的结晶性较好，但混有部分杂质；利用MnCO3作为原料制得的Cu2O-MnO复合材料成分单一，但结晶性较差。将Cu2O-MnO复合材料进行光催化降解孔雀石绿溶液测试，发现通过MnCO3高温热分解法制备的MnO与Cu2O复合所得的Cu2O-MnO材料的光催化性能较好，降解率达到了85％左右，且利用水热法制得的复合材料降解孔雀石绿的速率较快。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制备硫酸铜橙汁混合溶液：称取CuSO4·5H2O固体溶于装有橙汁离心后的上层澄清液中，配制成Cu2+浓度为0.05-0.30mol/L的硫酸铜橙汁混合溶液；
S2、称取0.30-0.70g的MnO粉末至35-55mL的硫酸铜橙汁混合溶液中混合，并向混合体系中缓慢滴加6-9mol/L的氢氧化钠溶液直至pH为11-13，在50-60℃环境下水浴加热保温2-4h，再依次进行离心、烘干，最后研磨制得具有光催化性能的Cu2O-MnO粉末。
2.根据权利要求1所述的一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料的制备方法，其特征在于，所述MnO粉末的制备步骤如下：
称取5.00-7.00g的MnCO3粉末放入管式炉中加热，并通入保护气体，冷却至室温后得到MnO粉末。
3.根据权利要求1所述的一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料的制备方法，其特征在于，所述MnO粉末的制备步骤如下：
分别称取1.50-2.50g的MnO2和7.50-12.50g的活性炭，在容器内由下至上依次平铺一层活性炭、一层MnO2和一层活性炭，再对容器进行加热冷却至室温后，次日取出，从活性炭碳渣中挑出暗红色固体，研磨筛分得到MnO粉末。
4.根据权利要求2所述的一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料的制备方法，其特征在于：MnCO3粉末在管式炉内以每分钟7.5℃的升温速度加热到600℃并保温3h。
5.根据权利要求2所述的一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料的制备方法，其特征在于：所述保护气体为N2。
6.根据权利要求3所述的一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料的制备方法，其特征在于：所述硫酸铜橙汁混合溶液中Cu与Mn的摩尔比为(0.65-1.30)∶1。
7.根据权利要求3所述的一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料的制备方法，其特征在于：将称取的MnO2和活性炭置于坩埚内放入箱式高温炉中加热，以每分钟5℃的升温速度升到800℃后再保温5h；所述筛分的筛子为120目。
8.根据权利要求1所述的一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料的制备方法，其特征在于：所述氢氧化钠溶液由氢氧化钠颗粒溶于纯水中配制而成，且氢氧化钠溶液滴入硫酸铜橙汁混合溶液过程中需不断搅拌直至混合均匀并充分反应。
9.根据权利要求1所述的一种具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中水浴保温后的混合体系经离心机离心分离后所得沉淀在温度为80℃的烘箱内烘干；所述离心机的转速为10000转/分。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述的具有光催化性能的Cu2O-MnO复合材料，其特征在于：该复合材料的颗粒粒径为0.4μm-3μm。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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