Cu2O-Au复合材料表面甲基橙降解过程的原位SERS研究

SERS技术因其极高的表面灵敏度和选择性而成为表界面反应过程研究的重要工具之一，而光催化性能的调控建立在对其反应过程的分子水平的认识基础上，通过SERS基底与光催化材料的结合可实现催化反应过程的现场监测。本文制备了具备催化活性和SERS活性的双功能Cu₂O-Au复合材料，研究了其SERS增强和光催化降解甲基橙(MO)性能，并采用SERS技术现场研究了光催化降解MO的过程。研究表明，双功能Cu₂O-Au复合材料可将SERS效应和光催化性能有效复合，实现Cu₂O-Au界面处光催化降解过程的现场监测。表面Au纳米粒子的引入可使Cu₂O的SERS效应增强两个数量级，催化降解性能增加1倍；现场SERS监测揭示了光催化降解过程中MO分子的N=N最易断裂，C=C最难断裂，各化学键断裂容易程度由高到低依次为N=N> Ph₁-N=、=N-Ph₂ 以及Ph₁-N=、C-N> Ph-N。