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ZnO作为新型多功能无机材料,在现今工业生产及生活领域有着很好的应用前景,因其独特的物理化学性质及无毒的优势,ZnO被广泛应用于工业废水处理、环境净化、化学杀菌等领域。由于ZnO只能吸收高能量的紫外光,所以如何改性使其可以提高或具备本征ZnO以外的其他物理性能是当今研究热点之一。本文利用水热法制备了ZnO/CuxO复合光催化剂,研究了此工艺下样品中不同铜物种对ZnO催化效果的影响。通过计算模拟与实验相结合的方式从电子结构和光学性能两方面讨论了ZnO引入铜离子后结构及性能的一系列变化。主要内容包括以下几点:1、在不同还原剂NaBH4添加量下,制备了不同的ZnO/CuxO复合粉体。通过形貌分析发现,在还原剂浓度较低时,制备的ZnO呈片状,（CuO,Cu2O）形貌呈不规则块状。随着还原剂浓度提高,生成物变为ZnO（Cu2O）,薄片状ZnO径向缩短,形貌变为近球型（米粒状）,出现团簇现象。还原剂量继续增加产物为ZnO（Cu2O）,颗粒明显分散,结晶性更好。在继续增加还原剂用量后产物变为ZnO（Cu2O、Cu）,ZnO颗粒明显增大。还原剂量与铜盐比达到2:1时,产物只有ZnO（Cu）,ZnO颗粒生长较大,颗粒越大越不利于光催化性能。通过降解测试后,各样品催化能力:ZnO2O）2O）,最终得出ZnO（Cu2O）的催化效果最好。2、固定还原剂与铜盐（摩尔）比为1:2,在保证产物（ZnO/Cu2O）不变的情况下调整铜锌盐比例,并从形貌角度探讨催化剂性能的改变。原料中Cu:Zn为1:20时,没有观察到铜颗粒,此时ZnO是由多个薄片交叉叠成花状。当Cu:Zn为1:5时,花状ZnO镶嵌在块状铜颗粒上。比例为1:3时,花状ZnO破碎,花瓣平铺在铜颗粒上,形貌改变直接影响了光催化活性。比例继续增加ZnO形貌变成细小颗粒,Cu2O的粒径变小,比表面积变大,结果表明铜锌比为5:8时光催化降解能力最强,催化降解率达到98.62%。通过测试发现,复合粉体中出现了双向掺杂的情况。通过计算发现ZnO掺杂铜离子会使导带下移,带隙中出现杂质能级,光吸收范围拓宽。另外,掺杂后体系中共价键成分变小,离子键成分增大,体系变得不稳定,氧原子核对电子的束缚能力减弱,电子空穴易分离。Cu2O掺杂锌离子禁带宽度变小,且电子与空穴复合能力下降。计算结果表明双向掺杂对光催化都是有利的。