不同形貌氧化铜的制备及其光催化性能研究

标题：氧化铜光热效应及其应用

引言：

氧化铜（CuO）作为一种过渡金属氧化物，因其独特的物理化学性质而备受关注。在众多性质中，氧化铜的光热效应尤其引人注目，这种效应指的是氧化铜能够吸收光能并转化为热能的现象。这一特性使得氧化铜在太阳能转换、光催化、传感器以及生物医学等领域拥有广泛的应用前景。本文将详细介绍氧化铜的光热效应及其在不同领域的应用。

一、氧化铜的基本特性

氧化铜是一种p型半导体材料，具有单斜晶系结构。它的带隙大约在1.2至1.7 eV之间，这使得它在可见光和近红外区域有很强的吸收能力。氧化铜的吸光性能可以通过调整其形貌、尺寸和结构来优化，从而提高其光热转换效率。

二、光热效应的机理

氧化铜的光热效应主要源于其对光能的吸收和转换能力。当氧化铜纳米颗粒受到光照时，其表面的电子会从价带激发到导带，产生电子-空穴对。这些载流子在复合过程中会释放能量，以热的形式表现出来。此外，氧化铜内部的晶格振动也会因光吸收而增强，进一步促进热量的产生。

三、氧化铜光热材料的制备

制备氧化铜光热材料通常采用溶液法、溶胶-凝胶法、电化学法等方法。通过控制反应条件，可以制备出不同形貌（如纳米颗粒、纳米线、纳米片等）和尺寸的氧化铜材料。特定的制备方法还会影响产品的结晶性、纯度和表面状态，从而影响其光热性能。

四、氧化铜在光热转换中的应用

由于氧化铜具有良好的光热转换效率，它被广泛应用于太阳能集热器、光热发电和光催化等领域。在太阳能集热器中，氧化铜可以作为吸热材料，有效吸收太阳光并将其转化为热能。在光热发电领域，氧化铜可用于制造高效的光热发电器件。此外，氧化铜还可以作为光催化剂，在光照下驱动各种化学反应，如水分解制氢和有机物降解。

五、氧化铜在生物医学领域的应用

氧化铜的光热效应也被用于生物医学领域，例如癌症治疗。氧化铜纳米颗粒可以作为光热治疗剂，通过激光照射产生的热量来杀死癌细胞。此外，氧化铜还可用于构建生物传感器，利用其光热效应来检测生物分子和细胞活性。

第２６卷第ｌ２期　２０１０年１２月　无　机　化　学　学　报　ＣＨＩＮＥＳＥ　ＪＯＵＲＮＡｌ　ＯＦ　ＩＮＯＲＧＡＮＩＣ　ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　Ｖｏ１．２６　Ｎｏ．１２　２１４３—２１４９　

不同形貌ＣｕｘＣｄ　＿ｘＳ光催化剂光腐蚀性能差异研究　

崔恩田　吕功煊　

（中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室，兰州　７３００００）　

摘要：利用溶剂热法和水热法，合成出不同形貌的Ｃｕ　Ｃｄ。　Ｓ光催化剂，并考察了它们的抗光腐蚀性能。荧光实验表明适量的铜　掺杂取代后得到的Ｃｕ￣Ｃｄ，　Ｓ晶体具有良好的光生电子一空穴对的分离性能，有利于光生载流子的快速转移；不同形貌是导致样　品抗光腐蚀性能不同的重要原因：此外铜掺杂量和晶体结晶度都对催化剂光腐蚀性能有重要影响。　

关键词：光催化；硫化物；光腐蚀；形貌；结晶度　中图分类号：０６１４．２４＋２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—４８６１ｆ２０１０）１２—２１４３—０７　

Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ　ｔｏ　ＰｈＯｔＯｃＯｒｒＯｓｉＯｎ　ｏｆ　ＣｕｘＣｄｌ　Ｓ　Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓ　

ｗｉｔｈ　Ｖａｒｉｏｕｓ　Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ　

ＣＵＩ　Ｅｎ—Ｔｉａｎ　ＬＵ　Ｇｏｎｇ—Ｘｕａｎ　（Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒ　Ｏｘｏ　Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ，Ｌａｎｚｈｏｕ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ脚　ｉｃｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００００）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ　ＣｕｘＣｄｌ　Ｓ　ｐｈｏｔｏｅａｔａｌｙｓｔｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｓｏｌｖｅｎｔ—ｔｈｅｒｍａｌ　ａｎｄ　ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｍｅｔｈｏｄ，　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｔｏ　ｐｈｏｔｏｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｗａｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　Ｃｕ　ｄｏｐｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｅｓ　Ｃｕ￣Ｃｄｌ　ａｎｄ　ｅｎｈａｎｃｅｓ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ—ｈｏｌｅ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｆｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｏｓｅ　ｅｘｃｉｔｅｄ　ｃｈａｒｇｅｓ．Ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ　ｏｆ　Ｃｕ　Ｃｄｌ＿ｘＳ　ａｔｔｒｉｂｕｔｅ　ｔｏ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｔｏ　ｐｈｏｔｏｃｏｒｒｓｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｄｏｐｉｎｇ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｃｏｐｐｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｍｐｌｅｓ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅｉｒ　ｐｈｏｔｏｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．　

第２８卷第２期　２０１４年６月　南昌航空大学学报：自然科学版　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎａｎｃｈａｎｇ　Ｈａｎｇｋｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　Ｖｏ１．２８．Ｎｏ．２　Ｊｕｎ．，２０１４　

不同形貌ＣｅＯ２的制备及其在污水催化臭氧化处理中的性能　

邱贤华，苏翔宇，陈素华，李薛君　

（南昌航空大学环境与化学工程学院，南昌３３００６３）　

［摘要］采用水热合成法，以Ｃｅ（ＮＯ，），・６Ｈ：０为铈源，分别制备了ＣｅＯ　纳米片、纳米棒和纳米管等３种不同形貌的催化　

剂，并对其进行了化学结构和表面性能的表征；将这些催化剂用于催化臭氧化降解废水时发现催化剂的表面形态及反应体系　的控制条件对催化效率具有显著的影响，其中ＣｅＯ：纳米管表现出最优良的催化活性。在ＣｅＯ：纳米管用量为０．５　ｇ，臭氧投　加量为１５　ｍｓ／ｍｉｎ时催化臭氧化反应２　ｈ后，对体积为１　Ｌ、初始ＴＯＣ浓度为１００　ｍｓ／Ｌ的柠檬黄溶液中的有机物矿化率高达　

９７％，因此，纳米ＣｅＯ：作为催化臭氧化技术中新型催化剂具有很大的发展前景。　

［关键词］催化臭氧化；纳米二氧化铈；柠檬黄；有机物矿化　［中图分类号］Ｘ１３１．２　［文献标志码］Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－４９２６．２０１４．０２．０１４　

［文章编号］１００１—４９２６（２０１４）０２—００８０—０６　

Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＣｅＯ２　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　ｉｔｓ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｔｏ　

Ａａｓｔｅｗａｔｅｒ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｗｉｔｈ　Ｃａｔａｌｙｔｉｃ　Ｏｚｏｎａｔｉｏｎ　

ＱＩＵ　Ｘｉａｎ—ｈｕａ，ＳＵ　Ｘｉａｎｇ－ｙｕ，ＣＨＥＮ　Ｓｕ－ｈｕａ，ＬＩ　Ｘｕｅ－ｊｕｎ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｃｈａｎｇ　Ｈａｎｇｋｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ　３３００６３，Ｃｈｉｎａ）　

第２９卷第４期　２０１３年４月　无　机　化　学　学　报　ＣＨＩＮＥＳＥ　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＩＮＯＲＧＡＮＩＣ　ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．４　７２９．７３４　

ＴｉＯ２纳米管阵列负载不同形貌Ｃｕ２０薄膜的制备及光电性能研究　

薛晋波　，ｚ，３　中倩倩１　李光亮　梁　伟　＇ｌ＿Ｚ３　

（　太原理工大学材料科学与工程学院，太原０３００２４）　

（　太原理工大学新材料工程技术研究中心，太原０３００２４）　（。太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室，太原０３００２４）　

摘要：本论文采用阳极氧化法在金属钛基底上制备高度有序的ＴｉＯ，纳米管阵列薄膜．然后采用脉冲电流法在ＴｉＯ，纳米管阵列　上沉积Ｃｕ　Ｏ，从而制备出Ｃｕ　Ｏ　ＴｉＯ　纳米管阵列异质结复合薄膜。借助Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）．场发射扫描电子显微镜（ＦＥＳＥＭ）和　透射电子显微镜　Ｍ）等表征手段，详细探讨了Ｃｕ２０沉积过程中电解液的不同扰动方式ｆ静止、磁力搅拌和超声搅拌）对复合薄　膜物相和形貌的影响。实验结果表明电解液的扰动方式会影响Ｃｕ，Ｏ沉积过程中的离子扩散和微区化学环境．从而影响Ｃｕ，Ｏ　的形貌　通过漫反射紫外一可见吸收光谱（ｕｖ—Ｖｉｓ）￣ｌ光电流性能测试可知所制备的负载Ｃｕ２０型ＴｉＯ，纳米管阵列薄膜具有显著　的可见光响应效应　

关键词：Ｃｕ２Ｏ—ＴｉＯ　异质结；微观结构；电沉积；光电性能　中图分类号：　ｒＱ１７４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—４８６１（２０１３）０４—０７２９－０６　ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００１—４８６１．２０１３．００．１２０　

Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ　Ｄｉｆｅｒｅｎｔ　Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ　Ｃｕ２０　

Ｌｏａｄｅｄ　ｏｎ　ＴｉＯ２　Ｎａｎｏｔｕｂｅ　Ａｒｒａｙｓ　Ｆｉｌｍｓ　

ＸＵＥ　Ｊｉｎ—Ｂｏ　，　ＳＨＥＮ　Ｑｉａｎ—Ｑｉａｎ　ＬＩ　Ｇｕａｎｇ—Ｌｉａｎｇ　ＬＩＡＮＧ　Ｗｅｉ　’　，王　（　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＭａｔｅｒｉｄｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔａｉｙｕａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００２４，Ｃｈｉｎａ）　（２Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｒｅ　ｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｌｙｕａｎ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔ￣ｙｕａｎ　０３００２４，Ｃｈｉｎａ）　（３Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　ＩｎｔｅｇＣａｃｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎ　Ａ　ｄｖａｎｃｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（Ｍｉｎ￣ｔｒｙ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ），　Ｔａｉｙｕａｎ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔ￣ｙｕａｎ　０３００２４，Ｃｈｉｎａ）