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摘要：在本文中将尖晶石结构的MAl2O4(M=Cu, Zn)进行改性,研究制备出一种高效、稳定的可见光催化剂。主要内容有：以葡萄糖为模板,PEG-4000为分散剂,硝酸锌、硝酸铜、硝酸铝为主要原料,采用水热法制备Zn-CuO/CuAl2O4和ZnO/CuO/ZnAl2O4复合空心球。通过XRD、SEM、HRTEM、BET、 IR、TG/DTA、UV-Vis DRS和PL等分析手段对样品进行表征。在模拟太阳光照下,以甲基橙为目标降解物,对样品光催化活性进行考察。采用水热模板法制备的Zn-CuO/CuAl2O4复合物呈空心球状,球体直径约为2μm,比表面积高达214.97m2·g-1。研究表明,Zn的引入有助于提高CuO/CuAl2O4样品对紫外和可见光的吸收能力,减少光生电子空穴对的复合,光催化活性显著提高。考察了pH值、Zn掺杂量、焙烧温度以及光催化剂用量对光催化活性的影响。当pH=8,Zn掺杂量为0.5wt%,焙烧温度为600℃,光催化剂用量为0.5g/L时,样品的光催化活性最佳。光照60min,100mg·L-1甲基橙溶液的脱色率高达97%,光催化产氢率为2.34mmol·h-1·g-1。采用一步水热法合成了具有中空结构的ZnO/CuO/ZnAl2O4复合光催化剂。考察了pH值、焙烧温度、PEG添加量、Zn/Cu摩尔比对光催化活性的影响。结果表明,当pH=7, PEG-4000添加量为5%,Zn/Cu比为1：1时,样品的光催化活性最佳。当焙烧温度为500℃时,样品具有很强的吸附性能,比表面积最大。此外,研究发现CuO的复合有助于提高ZnO/ZnAl2O4样品在紫外和可见光范围内的光吸收性能,使ZnO/ZnAl2O4样品的吸收边带从450nm红移至900nm。