【摘 要】
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Cu2O 是一种直接带隙禁带宽度为2.0 eV 的p 型半导体,在太阳能转换、锂离子电池、光电化学等方面有广泛应用.Cu2(OH)3NO3 是具有层状结构的二价铜盐,可以作为制备Cu(OH)2
【机 构】
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天津大学化工学院 天津市南开区卫津路92号
【出 处】
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第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议
论文部分内容阅读
Cu2O 是一种直接带隙禁带宽度为2.0 eV 的p 型半导体,在太阳能转换、锂离子电池、光电化学等方面有广泛应用.Cu2(OH)3NO3 是具有层状结构的二价铜盐,可以作为制备Cu(OH)2 和CuO 的前驱体.超声化学法是合成新材料的有效方法,可以用于合成高分散和高结晶度的纳米材料.本文以铜粉和硝酸铜为前驱体,用超声辅助法合成了Cu2O/Cu2(OH)3NO3 的混合物,Cu2O/Cu2(OH)3NO3 混合物中Cu2O 和Cu2(OH)3NO3 的比例可通过改变原料中Cu2+：Cu 的比例(R)及超声时间(t)来调控,提高Cu2+：Cu 的比例(R)与延长超声时间(t)都会导致混合物中Cu2(OH)3NO3 的含量增加.实验证明Cu2+与Cu 的氧化还原反应首先生成Cu2O,之后Cu2O 与水里的NO3-,H+,及OH·反应生成Cu2(OH)3NO3(图 1a).Cu2O/Cu2(OH)3NO3 混合物在光催化脱除甲基橙时,表现出吸附和可见光催化的协同作用(图 1b),图 1c 为制备不同样品的光催化活性数据.XRD,FT-IR 及XPS 谱图证明暗室下甲基橙浓度的降低是由于其在混合物的吸附,而在可见光条件下则是由于Cu2O 光催化降解甲基橙所致.因此Cu2(OH)3NO3 含量多的混合物具有较强的吸附能力,而Cu2O 含量多的样品在可见光催化方面表现更好.当混合物中Cu2(OH)3NO3的含量为30.6％时,混合物同时表现出较高的吸附能力和光催化活性,因此脱除甲基橙的速率最快,可见Cu2O/Cu2(OH)3NO3 混合物在脱除甲基橙时发挥了吸附与光催化的协同作用.
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