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随着印染纺织业和合成染料工业的发展,染料废水对水环境的污染日益严重。染料废水是一种非常难降解的有机废水,染料及其降解中间产物具有致癌作用,因此发展有效的染料废水处理方法具有重要的现实意义。近年来,半导体光催化技术在有机废水处理和环境污染治理等领域发挥着越来越重要的作用。半导体纳米光催化剂的形貌、尺寸、晶体结构和化学结构组分都对其光催化性能有着影响。本文以铜基氧化物作为研究对象,采用液相还原法制备了CuO纳米光催化剂,采用两步法制备了具有p-n异质结构的Cu2O/BiVO4纳米复合光催化剂。通过X射线衍射(XRD).扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)等分析手段对所制备的光催化剂进行表征。使用有机废水中常见的有机染料罗丹明B和亚甲基蓝作为目标污染物,通过在紫外光或可见光照射下对有机染料溶液的光降解实验来研究了光催化剂的光催化性能,并初步探究了其光催化机理。(1)采用室温液相还原法制备p型半导体CuO纳米光催化剂。通过调控反应溶剂和碱性浓度,在纯水相体系和复合溶剂体系中得到了不同形貌和尺寸的CuO纳米光催化剂。在纯水相体系中,当最终反应溶液中NaOH的浓度为0.1mol/L时,合成了CuO纳米线,而最终反应溶液中NaOH的浓度达到为0.4mol/L时,合成了CuO层状纳米片；在水和乙醇的复合溶剂体系中,得到尺寸较小的CuO层状纳米片。在紫外光照射下,以有机染料罗丹明B作为目标污染物,研究了不同形貌和尺寸的CuO纳米光催化剂的光降解性能。光催化实验结果表明,在纯水相体系中得到的CuO纳米线光催化剂和在复合溶剂体系中得到的CuO纳米片光催化剂都具有良好的光催化性能。(2)采用两步法制备了具有p-n异质结结构的Cu20/BiVO4纳米复合光催化剂。首先通过水热法制备出了单斜晶相白钨矿型的BiVO4纳米前驱粉体,然后通过醇热法在BiVO4晶体表面生长Cu20纳米颗粒,使得在BiVO4和Cu20两种半导体的界面处形成p-n异质结。通过调控反应中Cu元素反应物的加入量,得到了不同Cu2O负载量的Cu2O/BiVO4纳米复合光催化剂。以有机染料亚甲基蓝作为目标污染物,在可见光照射下,研究了几种复合光催化剂的光降解性能。其中,Cu+和Bi3+的摩尔比为1：2的Cu2O/BiVO4复合光催化剂具有最好的光催化活性。从p-n异质结形成前后Cu20和BiVO4内部能级结构变化和光生电子-空穴的迁移方式出发,探讨了p-n异质结对复合光催化剂光降解活性的影响。