锌掺杂微/纳米Cu2O的低温液相合成及其光催化性能研究

摘要

Cu2O具有比较宽的带隙，是典型的半导体材料，在很多方面均具有应用，已引起材料学者广泛关注，本文讨论了低温液相法合成微/纳米Cu2O及其掺杂的最佳反应条件，并对其光催化性能和充放电性能进行了研究。
　　首先，以醋酸铜为铜源，葡萄糖为还原剂，柠檬酸钠为络合剂，PVP为表面活性剂，采用低温液相法制备了微/纳米Cu2O，采用XRD、SEM、HRTEM和PL光谱对样品的形貌和结构进行了表征，探讨了反应温度、还原剂浓度、络合剂浓度、pH和表面活性剂用量对微/纳米Cu2O制备的影响。通过改变表面活性剂用量，合成了不同形貌的样品，结果表明形貌的改变可提高光活性，对初始浓度10mg·L-1的MB溶液的降解率最高可达71.01％。测试了样品的充放电性能，其比电容为284.2mF/cm2。
　　为进一步提高光活性，在控制合成微/纳米Cu2O的制备工艺基础上，以Zn(NO3)2为掺杂剂成功制备了Zn掺杂微/纳米Cu2O。利用XRD、SEM、EDS及UV-vis吸收光谱对样品进行结构表征。以可见光照射下，MB光催化降解率来评价样品光催化活性，结果表明Zn掺杂Cu2O在模拟日光照射2h后，对初始浓度10mg?L-1的MB溶液的降解率达到90.47%。带隙的拓宽抑制了光生电子空穴复合，表面羟基含量增加，结构特性的改善，包括减小晶粒尺寸以及异质p-n结的产生是光催化活性提高的主要原因。此外，研究了催化剂的稳定性以及可能的光催化机理。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 Cu2O纳米材料概述

1.3 微/纳米Cu2O的制备方法

1.4 微/纳米Cu2O的应用

1.5 选题依据及研究内容

第2章 实验材料及研究方法

2.1 实验仪器和设备

2.2 实验试剂

2.3 实验方法

第3章 微/纳米Cu2O的控制合成及其性能研究

3.1 引言

3.2 微/纳米Cu2O样品的制备工艺研究

3.3 微/纳米Cu2O样品的表征

3.4 微/纳米Cu2O的光催化性能研究

3.5 微/纳米Cu2O的充放电性能研究

3.6 本章小结

第4章 Zn掺杂Cu2O的制备及其光催化性能研究

4.1 引言

4.2 Zn掺杂Cu2O的表征

4.3 Zn掺杂Cu2O的光催化性能研究

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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