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氧化亚铜(Cu2O)是一种重要的新型无机功能材料,能带宽为2.0eV,比TiO2的3.2eV低得多,可被600nm的光激发,完全可在太阳光的辐射下引发光催化反应。而且大量的实验表明,多晶态的Cu2O不像单晶Cu2O,可反复使用而不会被还原成Cu(0)或是氧化成Cu(Ⅱ),稳定性很好。1998年,Ikeda等人首次宣布用Cu2O作光催化剂可在太阳光下将水分解成氢气和氧气。这些事实都预示着Cu2O在可见光下具有良好的催化性能。块体Cu2O量子效率较低,产生的光生电子—空穴对易复合。当粒度小到纳米级时,复合率降低,可提高量子产率。因此,制备纳米级的Cu2O可提高其光催化性能。 本论文工作主要是研究电解法制备纳米氧化亚铜的反应条件以及控制条件制备出不同形貌的纳米氧化亚铜,并讨论了纳米级氧化亚铜的光催化活性。首先用表面活性剂十六烷基三甲基溴化氨作软模板,用电解法制备纳米氧化亚铜,用TEM、SEM、HRTEM、XRD、XPS来表征制备的样品,并确定了最佳的制备工艺条件:阳极电解液中氯化钠浓度为300g/l,CTAB的浓度为0.15g/l;阴极液中氢氧化钠浓度为1mol/l。当以上条件不变时,电解电流为0.3A,电解时间为20分钟,制备出的纳米氧化亚铜结构为六角、四角星状以及八面体的纳米颗粒,且颗粒上有许多小孔;当电解电流为0.1A时,电解时间为20min制备出了纳米晶须,电解时间为5min时在铜板上镀上了一层定向生长、排列整齐、分布均匀的纳米晶须。并探讨了几种不同形貌的纳米氧化亚铜的生长机理。 将所制备出的纳米氧化亚铜作为光催化剂降解活性艳红X-3B,25mg催化剂在60min内即可使100mg/l的活性艳红溶液的降解率达到96.64%。同时,还用该催化剂降解甲醛,发现其可以将甲醛降解完全。