电解法制备纳米Cu2O及其光催化性能的研究

以紫铜板为阳极,钛网为阴极,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为添加剂,采用离子膜电解法制备纳米Cu2O晶须。由X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM和HRTEM)、比表面积(BET)等手段对产物进行了表征。结果表明,所制备的纳米Cu2O直径约10~30nm,长度约500nm,且Cu2O的生长趋势具有〈111〉面择优取向。还发现纳米Cu2O晶须的晶面上有许多孔洞,使所制备的Cu2O具有良好的光吸收能力和一定的光催化活性。此Cu2O样品降解有机染料活性艳红(X_3B)的光催化性能的结果表明,其在1h内降解活性艳红的效率达到96.4%。     

花球状BiOCl薄膜的低温制备及其光催化性能

以BiCl3为原料,采用醇解．涂覆法在相对较低的温度下制备了具有花球状微观形貌的BiOCl薄膜．采用X射线衍射谱（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、电子能量散射谱（EDS）和紫外-可见漫反射光谱（DRS）对所制薄膜进行了晶相、形貌、元素组成和光学性质表征,并以甲基橙为目标降解物,研究了薄膜的光催化性能．分析结果表明：BiOCl薄膜具有四方晶相结构,薄膜呈花球状微观形貌,对紫外光有良好的吸收．降解实验结果表明：未经过高温焙烧的BiOCl薄膜具有较佳光催化活性,经紫外光照射150min后对甲基橙的降解率达97％,且具有较高的光催化稳定性,重复使用4次后对甲基橙的降解率仍保持94％以上．此外,文中还对BiOCl薄膜的形成机理做了推测．     

离子交换法纳米Cu2O的制备及光催化性能的研究

采用强酸性阳离子交换树脂（R—H）,以CuSO4·5H2O为原料,制备出R2-Cu型阳离子交换树脂,R2-Cu型阳离子交换树脂与酒石酸钾钠进行离子交换得到Cu（OH）2,再用葡萄糖还原制得Cu2O纳米粒子,用IR、XRD、BET、TEM等手段对样品进行了表征,并以催化罗丹明B为模拟染料,日光（4月晴天,T=15～25℃）为光源,在自制的无色透明的玻璃反应器进行光催化降解反应,考察了Cu2O纳米粒子的催化性能．     

复合半导体MoS_2/Cu_2O的制备及其光催化性能研究

采用两步法制备了MoS_2/Cu_2O催化剂,对其催化降解甲基橙(MO)性能进行了研究.首先,通过液相剥离和梯度离心获得少数层MoS_2纳米片,然后采用水热还原法在MoS_2纳米片上合成Cu_2O纳米颗粒,形成MoS_2/Cu_2O复合半导体,并分别通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、UV-Vis紫外可见漫反射光谱(DRS)等手段对催化剂的结构进行表征.在可见光下,MoS_2/Cu_2O复合半导体降解MO的效率明显高于纯MoS_2和Cu_2O.为了获得最佳光催化活性,探究了MoS_2质量分数(5%、10%、20%、30%、40%、50%)对MoS_2/Cu_2O复合半导体光催化降解MO的影响.最后,经过5次循环实验,MoS_2/Cu_2O降解率下降为82.5%,循环稳定性有待进一步提高.     

甲醇热还原法制备高分散Cu2O微米立方体及其光催化性能

通过简单的甲醇热还原法制备高分散Cu2O微米立方体,制备过程中无需添加表面活性剂。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析测试手段对样品的物相及形貌进行表征;通过紫外可见漫反射(UV-Vis)及光致发光光谱(PL)对样品的光化学性能进行表征;样品的光催化性能通过可见光(λ>400 nm)催化降解罗丹明B染料(RhB)脱色活性进行测试表征。同时,对样品光催化性能与物理化学性能之间的内在联系进行了研究。结果表明:制备温度对样品的形态及光催化性能有着重要影响,当制备温度为140℃时,可制备得到高分散Cu2O微立方体并且其显示出最优的光催化活性;当制备温度进一步提高时,得到的样品为超细铜粉,样品的光催化性能迅速降低。     

氧化亚铜微米晶的制备及形成机制

通过水热的方法合成出了六角星形的Cu2O微米晶,这一六角星形貌是腐蚀八面体的六个{111}面形成的,我们讨论了反应中的各个实验条件对产物形貌和成分的影响,发现浓度对产物的形貌有重要的影响,只有反应物的浓度低于一定的值时,才会形成八面体,随着反应物浓度的增加,产物的形貌会由八面体逐渐转变成了球形;氨水对产物的形貌有一定的影响,柠檬酸钠在反应中既是还原剂,又作为表面活性剂对产物的形貌有重要的影响,对形成六角星形Cu2O过程中对八面体表面的腐蚀是氨水和柠檬酸钠共同的作用。     

纳米SnO2的制备条件及其光催化活性

纳米粒子;光催化降解;纳米SnO2的制备条件及其光催化活性     

基于Cu2O的光催化研究

光催化技术可以利用太阳能将水转化为氢能以及降解环境中的有机污染物,具有成本低廉、环境友好等特点, 是解决全球能源危机和当前环境污染的重要途径之一。 Cu₂O禁带宽度介于2.0-2.2eV之间,是一种具有可见光响应的p型氧化物半导体,在光催化领域具有良好的应用前景,逐渐成为国内外研究的热点。本文介绍了Cu₂O晶体特殊的网络结构和能带结构特点以及对其进行的掺杂和复合等改性研究,概述了Cu₂O及其改性材料在光解水制氢及光降解有机污染物方面的研究进展,阐明提高Cu₂O光催化效率的关键是抑制光生载流子的复合和Cu₂O的光腐蚀。指出了基于Cu₂O的光催化反应中存在的问题,并对未来的研究方向做出了展望。     

Cr掺杂Cu2O的光催化性质的第一性原理研究

采用第一性原理计算的方法,研究了不同浓度及不同位置Cr掺杂Cu₂O体系的缺陷形成能、电子结构和可见光区域的光催化性质及产生机理。结果表明,本征Cu₂O显示半导体特性,在可见光区域吸收很弱;不同浓度、不同位置的Cr掺杂体系均是稳定的,显示金属特性。与本征Cu₂O相比,随着Cr掺杂浓度的增大,体系在可见光范围内的吸收峰均有不同程度的增强,并且两个Cr原子近邻掺杂时可见光区域的吸收系数最大,光催化效率最强。态密度分析发现,Cr掺杂体系在可见光范围的吸收主要由Cr 3d态电子的带内跃迁产生;不同掺杂浓度和结构构型主要影响材料在长波长段的物理性质,而对短波长段的性质影响很小。因此,通过增大Cr掺杂浓度及调控掺杂位置可以提高Cu₂O在可见光区域的光催化效率,推动Cu₂O在光催化方面的发展。     

光催化纳米材料的制备与光催化活性

光催化材料作为催化剂能催化降解数千种有毒有害化合物,它条件温和、无毒无害、无二次污染,是非常有发展前途的环保方法。但该法也有缺陷,如需要紫外光照射、对高浓度污染物降解能力差等。本文综述了光催化纳米材料的制备方法,并对提高光催化剂催化活性的修饰方法进行了评述,对光催化材料制备及修饰的发展方向和趋势进行了展望。     

Cu_2O微纳晶可控合成及其光催化性能研究——推荐一个综合化学实验

介绍一个综合化学实验——Cu2O微纳晶可控合成及其光催化性能研究。采用简单配合物作为前驱物,在水热条件下通过调节反应条件,合成多种形貌的Cu2O微纳晶体,并对所得的不同产品结构、形貌和光学性质进行表征,对其光催化能力作对比性研究。     

Cu2O/ZnO的形貌可控制备及光催化性能

以CuSO₄和ZnCl₂为原料, 采用温和的液相还原法制备得到Cu₂O/ZnO微米结构高效光催化剂. 研究了不同[Cu²⁺]/[Zn²⁺]比条件下所得Cu₂O/ZnO复合物的形貌和光催化活性. 通过5.5 h的光照, Cu₂O/ZnO光催化剂对甲基橙染料的降解率为(77.5±0.1)%. 将多形貌Cu₂O/ZnO复合物作为阳极, 铂片作为对电极, 中间注入甲基橙溶液, 组装“三明治”结构拟电池, 研究了复合物的光降解机制.     

交联累托石/Cu2O纳米复合材料的制备及可见光催化性能

以醋酸铜为原料, 交联累托石(CN-REC)为载体和模板, 制备了CN-REC /Cu₂O纳米复合材料. 利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等技术对复合材料的形貌、表面结构、层间微结构、光响应性能进行了研究. 结果表明: CN-REC对Cu₂O的形貌具有较好的调控作用, Cu₂O均匀分散负载于CN-REC的层间和片层表面; Cu₂O和CN-REC通过Si―O―Cu键发生相互作用; 复合材料的能带隙变宽、光响应能力增强. 以卤素灯为可见光光源, 活性艳红(X-3B)为目标污染物, 研究了复合材料的可见光催化性能, 结果表明, 光催化反应过程符合L-H动力学模型, 2 h内浓度为160 mg·L^-1的X-3B去除效率可超过80%.     

新型花状Cu_2O制备及其可见光分解水产氢性能

利用简单的液相还原法,制备新型的花状和切角立方状Cu_2O光催化材料.通过TEM、XRD、XPS以及UVVis等对样品的形貌、晶型结构、表面化学特性以及吸光性能等进行表征.结果发现,不同实验条件下生成前驱体的不同以及Cu_2O纳米晶体各晶面{111}、{110}、{100}稳定性差异,对最终晶体的形貌演变起到关键的作用,初步得出粒子的形貌形成过程涉及种子颗粒团聚(seed-aggregation)以及表面重塑(surface-reconstruction)的生长机制.并对样品进行光解水产氢性能对比研究,结果表明,不同形貌的Cu_2O可见光催化活性及稳定性差异很大,花状Cu_2O独特的微观"针尖"结构具有"尖端催化"效应,导致氢气产率高达206.5μmol/h,是切角立方状Cu_2O的10倍以上,且循环4次后,产率降低2%左右,表现出极高的稳定性.     

微波热解法制备Cu/Cu2O纳米材料

在二乙二醇溶剂体系中利用微波介电加热分解醋酸铜前体,进一步还原得到Cu2O和Cu纳米粒子以及Cu/Cu2O核壳结构。 采用X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和紫外吸收光谱测试技术对产物的形貌、结构和组成进行了研究,结果表明,得到的Cu/Cu2O核壳结构直径为500 nm左右。 对比实验研究了不同聚合度乙二醇系列溶剂、反应时间以及表面活性剂或配位剂对产物形貌、组成的影响,表明低聚合度乙二醇和长的反应时间有利于醋酸铜还原形成铜。     

花状Cu_2O/Cu复合材料的光催化性能

不采用任何模板,利用原位逐步水热方法一次性合成了花状Cu2O/Cu复合材料.采用X射线衍射、扫描电镜、高分辨透射电镜和自动吸附仪对样品的相结构、形貌和比表面积进行了表征.以偶氮染料Procion Red MX-5B为探针分子,对复合催化剂进行了可见光催化表征.结果表明该复合催化剂中的Cu和Cu2O之间存在相互作用,其催化活性远高于单相Cu2O和商用P25粉末,有望成为污水治理的新型材料.     

花状Cu2O/Cu的水热合成及其光催化性能

以硝酸铜为前驱体, 不采用任何模板, 通过逐步水热法合成了花状Cu2O/Cu复合纳米材料. 用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(DRS)对样品进行表征. 结果表明, 花状纳米Cu2O/Cu材料是由长为300-500 nm, 宽为30-70 nm的带状花瓣构成, 在可见光区域有很强的吸收. 复合材料中Cu的含量可以通过反应时间进行调控. 对染料Procion Red MX-5B(PR)的可见光催化降解, Cu能明显提高Cu2O的光催化性能. 当Cu质量分数为27%-71%时, 复合材料Cu2O/Cu的催化活性明显高于单相Cu2O. 与立方体形貌的Cu2O/Cu复合材料相比, 花状纳米Cu2O/Cu复合材料对染料PR有更高的催化降解性能. 且该复合材料有较高的循环回收利用率.     

Ionic liquid assisted synthesis of flowerlike Cu2O micro-nanocrystals

Novel flowerlike Cu2O micro-nanocrystals were prepared by a greener reductive reaction of cupric acetate monohydrate with ethylene glycol in aqueous solutions of [C8mim]X (X = Cl , Br , BF4 , PF6 ) and [Cnmim][BF4] (n = 4, 6, 8). The obtained microstructures of Cu2O were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared (FT-IR). The effects of cations, anions and concentration of the ionic liquids on the morphology of Cu2O were examined in some details. The results suggest that the formation of flowerlike Cu2O was governed by a [C8mim][BF4] controlled reductive reaction mechanism. As one of their applications, the Cu2O nanoparticles were used for the photocatalytic degradation of methylene blue in aqueous solution, and high photocatalytic activity was observed.