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第 36 卷第 2 期 精 细 化 工 Vol.36, No.2
201 9 年 2 月 FINE CHEMICALS Feb. 2019

功能材料
CuS/GO 纳米复合材料的制备及光催化降解性能

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张转芳 ，唐 林 ，孙 立 ，刘勇智 ，赵春艳
（1. 齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2. 中车齐齐哈尔车辆有限公司 工
艺技术部，黑龙江 齐齐哈尔 161002）
摘要：以 Cu(OAc) 2 、Na 2 S 以及氧化石墨烯（GO）为原料，去离子水作溶剂，十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）
为表面活性剂，在水热条件下合成了 CuS/GO 纳米复合材料。并对其进行了 XRD、FTIR、XPS、SEM 和 TEM
表征。结果发现：粒径为 10~20 nm 的 CuS 纳米粒子均匀地负载在氧化石墨烯上。CuS/GO 纳米复合材料在可见
光照射下对有机物四环素（TC）和罗丹明 B(Rh-B)表现出优异的光催化活性，在可见光照射 120 min 后分别对
TC 和 Rh-B 降解率达到 68%和 95%。通过ln(C/C 0 )对反应时间呈现线性关系，说明样品在降解 TC 和 Rh-B 过
程遵循一级动力学原理。
关键词：氧化石墨烯；复合材料；硫化铜；光催化性能；功能材料
中图分类号：O614 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2019) 02-0237-06

Preparation of CuS/GO Nanocomposite and Its
Photocatalytic Degradation Activity

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ZHANG Zhuan-Fang , TANG Lin , SUN Li , LIU Yong-zhi , ZHAO Chun-Yan
（1. School of Chemistry and Chemistry Engineering, Qiqihar University, Qiqihar 161006, Heilongjiang, China; 2. Process
Engineering Department, CRRC Qiqihar Rolling Stock Co., Ltd., Qiqihar 161002, Heilongjiang, China）
Abstract: Copper sulfide/graphene oxide (CuS/GO) nanocomposite was prepared by hydrothermal method
using Cu(OAc) 2, Na 2S and graphene oxide (GO) as raw materials, deionized water as solvent in the
presence of cetyltrimethyl ammonium bromide (CTMAB). The sample was characterized by XRD, FTIR,
XPS, SEM and TEM. The results showed that CuS nanoparticles with particle size of 10~20 nm were
dispersed uniformly on GO. CuS/GO nanocomposite exhibited excellent photocatalytic activity against
tetracycline (TC) and Rhodamine B (Rh-B) under visible light irradiation. The degradation rates of TC and
Rh-B reach 68% and 95% after 120 min visible light irradiation. A linear relationship between ln(C/C 0)
and reaction time was obtained, suggesting that the degradation process of TC and Rh-B over CuS/GO
nanocomposite followed the pseudo-first-order kinetics.
Key words: graphene oxide; composite materials; copper sulfide; photocatalytic property;functional
materials
Foundation items: National Natural Science Foundation of China (21501104); Science and Technology
Planning Project of Qiqihar (GYGC-201701, GYGC-201707)

近年来，环境污染尤其在水污染方面引起人们 降解有机污染物方法由于温和而且环保被普遍使
的高度重视，水中污染物包括抗生素，有机碳氢化 用 [3-4] 。半导体催化技术作为一种高效，绿色的水处
[5]
合物和工业染料。抗生素使用普遍且本身稳定性好， 理技术在环境治理，净化水源起着关键的作用 ，
但是其残留物容易引起耐药细菌和抗生素基因的传 纳米硫化铜（CuS）作为 P 型半导体, 禁带宽度为
[6]
播，会更加严重的破坏到生态系统 [1-2] ，因此，选择 2.0 eV 的半导体材料 ，其禁带宽度较窄，同时易
一项高效的抗生素废水处理尤为重要。采用光催化 被可见光激发，并且其光化学性能稳定，无毒，价

收稿日期：2018-07-29; 定用日期：2018-12-18; DOI: 10.13550/j.jxhg.20180562
基金项目：国家自然科学基金青年资助项目（21501104）；齐齐哈尔市科学技术计划项目（GYGC-201701，GYGC-201707）
作者简介：张转芳（1977—），女，博士。联系人：孙 立（1984—），女，副教授，E-mail：zzfhao2014@163.com。