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氧化物半导体多相光催化技术在治理环境污染和太阳能利用方面具有广泛的应用前景,光催化剂的制备是该技术的关键课题之一。复合半导体通过组合具有不同能带结构的半导体材料,利用窄隙半导体敏化宽隙半导体,而且利用两种半导体之间的能级差能使光生载流子由一种半导体能带注入到另外一种半导体的能带中,使光生载流子能够有效分离,能够延长载流子的寿命,提高量子效率。本文以304型不锈钢片为基底,阴极氢气泡作为动态模板,电沉积制备多孔Sn-Cu合金,在空气气氛下加热氧化制得三维多孔的SnO2-Cu2O复合氧化物薄膜。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量失散X射线谱(EDS)等方法,表征了合金及复合氧化物薄膜的结构、形貌和组成;以罗丹明(RhB)为模型反应体系,125 W荧光汞灯为光源,考察了多孔复合氧化物薄膜光催化降解有机物的性能,探讨了制备条件对薄膜表面形貌、结构及光催化性能的影响规律。主要研究内容和结果如下:1.电沉积参数(镀液组成、电流密度、温度、酸度)对Sn-Cu合金薄膜结构和形貌的影响。结果表明,组成为0.05 mol/L SnSO4、0.0025~0.5mol/L CuSO4、1.5 mol/L H2SO4、7.0mL/L甲醛和0.001%聚乙二醇辛基苯基醚的镀液中,电流密度范围为2.5~6.0 A/cm2,可得到具有三维多孔形貌的Sn-Cu合金。合金的最外层孔径约为10~50μm,孔壁由亚微米的颗粒堆积而成。镀层的结构、形貌和组成与镀液浓度和电流密度有关。镀层主要由金属Sn和Cu构成,当镀层中Sn/Cu为3:1时,还有较多的Cu6Sn5金属间化合物存在。2.Sn-Cu合金热氧化的条件参数(温度及时间)的影响。结果表明,三维多孔的合金薄膜经过空气气氛中200℃2h后再于400℃2h加热氧化,完全转变为表面形貌及Sn/Cu比与金属薄膜相似的SnO2-Cu2O复合氧化物薄膜。加热温度高于400℃或时间大于2 h,薄膜中会有较多的CuO存在。3.复合氧化物光催化降解RhB的活性。研究结果表明,多孔SnO2-Cu2O复合薄膜的形貌、组成是影响其光催化降解RhB活性的重要因素。多孔薄膜的活性高于平滑薄膜。其中在0.05 mol/L SnSO4、0.01 mol/L CuSO4、1.5 mol/L H2SO4、7.0 mL/L甲醛和0.001%OP的溶液中,6.0 A/cm2电沉积的Sn/Cu为3:1的合金,经过200℃2 h和400℃2 h加热氧化后得到的多孔SnO2-Cu2O复合薄膜,光催化降解RhB的性能优于单一的SnO2、Cu2O和其他组成的多孔复合薄膜,而且催化活性较稳定。RhB在复合薄膜上的光降解反应属于准一级反应。其优良的光催化性能可归因为同时具有三维多孔的形貌及较适宜的Sn/Cu比。