氧化亞銅微納米晶的制備及其光催化性能研究.pdf

1、氧化亞銅（Cu2O）是一種典型的p型半導(dǎo)體材料，具有2.17eV的直接禁帶寬度。由于其獨(dú)特的光、磁學(xué)性質(zhì)，氧化亞銅在太陽能轉(zhuǎn)換、鋰電池負(fù)極材料、光催化降解有機(jī)污染物、磁存儲和傳感器等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。此外，氧化亞銅無毒性，來源較廣、制備方法簡單，近年來已成為人們的研究熱點(diǎn)。眾所周知，微納米材料的性質(zhì)在一定程度上取決于其形貌和尺寸，因此，人們采用各種方法致力于合成形貌和尺寸可控的氧化亞銅微納米晶。
　　本文以氧化亞銅為研究對象

2、，分別用微波輔助法和水熱法制備出一系列不同形貌和尺寸的氧化亞銅微納米晶，通過改變反應(yīng)條件考察各反應(yīng)參數(shù)對其形貌和尺寸的影響。不同條件下制備的氧化亞銅通過XRD、SEM、FTIR和UV-vis等手段進(jìn)行表征，探討了其形貌演變機(jī)理，氧化亞銅的光催化性能通過在模擬可見光下降解甲基橙來測定。
　　采用微波輔助法合成氧化亞銅，以天然可再生資源淀粉為還原劑和分散劑，該實(shí)驗(yàn)操作簡單、反應(yīng)條件溫和、原料廉價(jià)易得，是一種綠色高效的合成方法。實(shí)驗(yàn)表明

3、，隨著OH-濃度的增加，得到的氧化亞銅分別為直徑約100 nm的球體、直徑約600 nm的球體、棱長約800 nm的八面體，棱長2~3μm的去角八面體。通過OH-在不同晶面的選擇吸附性探討了氧化亞銅的形貌生長演變機(jī)理，用固體的紫外漫反射光譜測出了其禁帶能。通過對比試驗(yàn)證明了微波加熱的優(yōu)越性。此外，淀粉被證明能夠有效控制產(chǎn)物的粒度大小，并能通過空間位阻效應(yīng)防止產(chǎn)物的團(tuán)聚。通過對比球型、八面體和去角八面體三種氧化亞銅樣品的光催化效果，發(fā)現(xiàn)八

4、面體樣品對甲基橙的降解率最高，在光照3.5h后甲基橙的降解率可達(dá)94.5％。
　　采用水熱法合成氧化亞銅，以天然生物高分子絲膠蛋白為還原劑，探究了表面活性劑、NaOH的用量、水熱溫度、水熱時(shí)間等因素對產(chǎn)物的形貌和顆粒大小的影響。研究發(fā)現(xiàn)，表面活性劑的加入能夠有效的控制產(chǎn)物的大小和防止產(chǎn)物團(tuán)聚。當(dāng)氫氧化鈉的加入量較少時(shí)，得到的產(chǎn)物為銅和氧化亞銅的混合物。隨著氫氧化鈉用量增加，氧化亞銅產(chǎn)物的形貌由一維納米線轉(zhuǎn)變?yōu)槿S的多面體，較低的過