不同表面形貌Cu2O空心球的制备及光催化性能
Fabrication and Photocatalytic Properties of Hollow Sphere Cu2O with Different Surface Morphology
作者单位E-mail
姚巡 西南交通大学材料科学与工程学院, 材料先进技术教育部重点实验室, 成都 610031  
李明高 中车工业研究院有限公司, 北京 100070 lmg0520@126.com 
谢艳春 西南交通大学材料科学与工程学院, 材料先进技术教育部重点实验室, 成都 610031  
刘飞 西南交通大学材料科学与工程学院, 材料先进技术教育部重点实验室, 成都 610031  
刘钦 西南交通大学材料科学与工程学院, 材料先进技术教育部重点实验室, 成都 610031  
刘洋 西南交通大学材料科学与工程学院, 材料先进技术教育部重点实验室, 成都 610031  
李鹏 西南交通大学材料科学与工程学院, 材料先进技术教育部重点实验室, 成都 610031  
薛睿庭 西南交通大学材料科学与工程学院, 材料先进技术教育部重点实验室, 成都 610031  
范希梅 西南交通大学材料科学与工程学院, 材料先进技术教育部重点实验室, 成都 610031 fanximei@126.com 
摘要: 采用一步溶剂热法,以Cu(NO32·3H2O为铜源,乙二醇(EG)为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,高温条件下制备形貌可控的Cu2O空心球纳米材料。研究Cu(NO32·3H2O与PVP的质量比值(wCu(NO32·3H2O/wPVP)对Cu2O结构、形貌、比表面积以及光吸收特性的影响,并结合光催化机理讨论其对Cu2O光催化性能的影响。此外,通过改变反应时间来研究Cu2O的生长过程。结果表明,wCu(NO32·3H2O/wPVP=45时,得到的形貌为空心球表面覆盖纳米刺的Cu2O纳米材料光催化性能最佳,在可见光辐照10 min的条件下,对甲基橙的降解率达94.3%。
关键词: 形貌可控  空心球  Cu2O纳米材料  光催化性能
基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)(No.2009AA03Z427)项目资助。
Abstract: The shape-controlled hollow sphere Cu2O nanomaterials were prepared by one-step solvothermal method, and used Cu(NO3)2·3H2O as raw material, ethylene glycol as reductant and polyvinylpyrrolidone (PVP) as surfactant. In this study, the influence of different mass ratios of Cu(NO3)2·3H2O and PVP (wCu(NO3)2·3H2O/wPVP) and reaction time on the crystal structures, morphologies, surface area and optical properties of Cu2O was researched. The photocatalytic mechanism of Cu2O nanocrystals are also investigated. The results show that the photocatalytic activity of Cu2O hollow spheres covered by nano-thorns is best when wCu(NO3)2·3H2O/wPVP=45, and at the 1 h of irradiation, the photodegradation efficiency of methyl orange solution can reach up to 94.3%.
Keywords: shape-controlled  hollow sphere  Cu2O nanomaterials  photocatalytic property
投稿时间:2018-01-15 修订日期:2018-04-15
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姚巡,李明高,谢艳春,刘飞,刘钦,刘洋,李鹏,薛睿庭,范希梅.不同表面形貌Cu2O空心球的制备及光催化性能[J].无机化学学报,2018,34(6):1086-1094.
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