Cu重建凹凸棒石原位固载CuO量子点及其宽光谱固氮特性

摘要

通过水热法用Cu^(2+)置换酸活化凹凸棒石黏土(Pal)八面体阳离子实现晶格重建(Cu-Pal),过量的Cu^(2+)经过溶液pH值调变和煅烧后,在Cu-Pal表面原位生长出氧化铜量子点(CuO QDs),从而制备出CuO QDs/Cu-Pal纳米复合材料,并将其应用于光催化固氮,考察了Cu^(2+)用量对凹凸棒石微观形貌、光学性质和能带结构的影响。结果表明:Cu-Pal具有更窄的带隙,将光响应范围从紫外光拓展到可见光。当Cu^(2+)含量超过5%(质量分数)时,Cu-Pal表面的CuO QDs由于窄带隙(1.2 eV)增强了近红外光的吸收。20%含量下Cu-Pal纳米复合材料形成最匹配的Type-Ⅰ异质结构,有效促进了光生载流子的分离,显著提高了光催化固氮性能。