随着城市化、工业化加快,环境、能源问题愈发明显。太阳能绿色且清洁,若能得到有效利用,这些问题就能被控制。光催化材料可以通过光解水的过程产氢产氧,将二氧化碳还原,缓解温室效应,以及将污染物分解。自1972年起,全世界的科研人员开始注意到光催化剂的制备及合理开发。氧化亚铜带隙较窄,通常为2.0 e V左右,可以吸收利用较宽范围的光子,其常见研究应用包括光解水、降解污染物。但常见的形貌为立方体状的Cu2O光催化效果不佳,其应用有限。有研究表明,Cu2O的光催化性能与形貌有关。因此我们首先通过多组对比实验探究了制备Cu2O过程中影响其形貌的因素,然后通过不同的实验方案,改变前驱体、还原剂及其使用浓度,添加表面活性剂以及改变温度等,成功合成了球状、立方体状、十二面体状、十四面体状、二十六面体状和小立方体组成的大球状这六种形貌的Cu2O样品。这六种形貌的Cu2O样品带隙都很窄,具有优异的光吸收能力,对光的吸收可以达到600 nm,其中的十二面体Cu2O和球状Cu2O的电子空穴分离速度很快,具备优异的降解MO的能力,在白光LED灯的照射40 min,其降解效率分别达到83%、65%。通过自由基的一系列捕获实验,确定了Cu2O样品降解MO时依赖的活性物质是·O2-和h+。球状氧化亚铜具有不同于常见多面体氧化亚铜的形貌,我们设置了50℃、60℃、80℃、90℃和100℃这五个实验制备温度,进一步探讨了温度对实验制备球状氧化亚铜及其光催化性能的影响。结果表明,在50℃、60℃和80℃下制备得到单一的Cu2O相,形貌为球状。其中,60℃为该制备方法的最佳合成温度,在此温度下合成的Cu2O样品形貌最均匀,粒径最小,光生载流子的分离与转移速率最快,光催化降解甲基橙的性能最好,且具有较好的稳定性。而在90℃、100℃下制备的样品,为球状Cu2O与碎块状Cu单质的混合物,且所有混合样品的光催化性能都没有在较低温度下合成的纯Cu2O样品高。