銅膠體氧化法制備納米氧化亞銅及其氧陰極性能的研究.pdf

1、由于納米材料有特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性質(zhì)，使之成為材料科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。特別是在光催化領(lǐng)域，可利用納米半導(dǎo)體光催化劑降解廢水。目前常用的納米半導(dǎo)體催化劑是TiO<,2>和ZnO。兩者都有較好的光催化效果，但他們需要紫外線激發(fā)。另外，F(xiàn)enton試劑由于能產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的·OH，在處理污水中被廣泛的研究，但通常Fenton反應(yīng)要消耗大量的雙氧水或電能而使其應(yīng)用受到一定的限制。 氧化亞銅(Cu<,2>O)是少有的能夠被可見光激發(fā)的半

2、導(dǎo)體材料。普通的Cu<,2>O的禁帶寬度為2.1eV，可用于太陽光下的催化反應(yīng)。早在1998年，Ikeda等人的研究表明微米級(jí)別的Cu<,2>O在陽光照射下具有較好的催化性能。但是微米級(jí)別的Cu<,2>O存在很多問題，例如：微米粉體中的光載流子復(fù)合率高；顆粒本身的穩(wěn)定性差等。然而納米級(jí)別的氧化亞銅在這幾方面的性能都得到了顯著的改善。因此在本論文中利用Cu<'+>的歧化反應(yīng)制備了粒徑只有幾個(gè)納米的銅顆粒的膠體；通過銅膠體的氧化制備了性能優(yōu)

3、異的納米Cu<,2>O；通過對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)條件的摸索和優(yōu)化得到了理想的結(jié)果。此方法所制備的Cu<,2>O不僅顆粒較為均勻，且在極性或是非極性溶劑中都可以均勻分散。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)介質(zhì)的極性可以得到不同形貌和大小的Cu<,2>O顆粒，進(jìn)而獲得不同禁帶寬度的納米氧化亞銅，為實(shí)現(xiàn)其充分利用可見光提供條件。 研究還表明納米Cu<,2>O的表面有非常豐富的吸附氧。電化學(xué)試驗(yàn)表明在較低的電壓下，納米氧化亞銅能夠?qū)⒀鯕膺€原成為過氧化氫(H<,2>O<