氧化亚铜纳米粒子的制备及其光电性质的研究

摘要：氧化亚铜作为一种半导体材料，由于具有良好的光催化性能，已在诸多方面得到应用。本文主要通过电沉积法在碱性条件下于ITO导电玻璃上沉积出氧化亚铜，通过优化实验条件，初步探究影响氧化亚铜光电流的因素，制备出稳定性好、光电流强的氧化亚铜。并用于六价铬离子浓度的光电测定。49296

毕业论文关键词：氧化亚铜、纳米粒子、制备、光电性质

Study on the preparation of Cuprous Oxide Nanotechnology and their photoelectric properties

Abstract: Cuprous Oxide as a kind of semiconductor material, which has the Good photochemical catalysis performance, has been applied in many aspects. This paper is use the electro deposition to deposit the Cuprous Oxide on ITO conductive glass. By optimized the experiment condition, find the influence of the Cuprous Oxide’s preliminarily. Then prepare the Cuprous Oxide which has high stability and strong photocurrent. Finally, used the Cuprous Oxide which prepared by this paper determine the influence of Cr (VI)’s concentrations to the photocurrent.

Keywords: Cuprous Oxide; Nanotechnology; preparation; Optoelectronic properties

前言

1.材料与方法

1.1仪器及材料

1.2实验试剂

1.3实验方法

1.3.1电沉积法制备氧化亚铜

1.3.2氧化亚铜纳米粒子光电性质的研究

1.3.3六价铬离子的定量测定

2.结果与讨论

2.1氧化亚铜的光电流性质

2.2氧化亚铜的电化学性质

2.3电沉积液pH对氧化亚铜光电性能的影响

2.4电沉积形式对氧化亚铜光电性能的影响

2.5光电实验中缓冲电解液环境的影响

2.6光电实验应用电位的选择

2.7六价铬离子的测定

3.应用与展望

致谢

参考文献

前言

氧化亚铜是一价铜的氧化物，几乎不溶于水，其分子式Cu2O，分子量143.09，熔点1235 ℃，沸点1800 ℃，密度6.0 g/cm3，具有在酸性溶液中氧化亚铜会歧化为二价铜和铜单质，在潮湿空气中易被氧化成为黑色的氧化铜，在达到其沸点时会脱去氧气成为铜单质等性质[1-4]。

另一方面，作为一种较为稀有的p型半导体材料，氧化亚铜在光电催化方面的研究也日益广泛[5,6]，其禁带宽度约2.17 eV，由于很接近可见光催化剂的禁带宽度（约2.0 eV），因此氧化亚铜对于可见光的吸收能力较强，其光电转换率理论上可高达20%[7-10]。与此同时，氧化亚铜由于其无毒、来源广、制备简单等优点[11]，近年来也备受人们的青睐，而氧化亚铜及其纳米粒子在船舶[12-13]、生产[14]、环保[15]、航天[16,17]、太阳能 [18,19]、灭菌着色[20-21]和电子等[22-24]方面应用早已十分普遍[25]。

氧化亚铜作为一种应用广泛的材料其制备方法也很多，有烧结法、湿化学还原法、低温固相法、水热法等[26-30]。而近些年来，由于对氧化亚铜纳米粒子的研究，对于制备的氧化亚铜的粒径、纯度、排列结构等方面的要求，电沉积法[31-33]制备氧化亚铜的方法已被越来越广泛的应用。

电沉积法作为目前一种最为普遍的制备氧化亚铜的方法之一，与其他制备方法相比，具有沉积速率高、常温常压操作、成本低、易操作、可控性高等优点[34]。而通过控制氧化亚铜电沉积的外部环境，如：pH、气压、温度等，或是通过外加电磁场[35]、控制晶种[36]、添加表面活性剂[37]等一系列方法来改变氧化亚铜纳米粒子的尺寸大小、排列结构、排列顺序等微观性质。

本文采用三电极系统，在ITO导电玻璃表面对氧化亚铜进行电沉积，通过改变沉积环境的pH以及通过对处理附着在ITO导电玻璃上的氧化亚铜使其稳定性增强，通过改变光电实验环境使氧化亚铜的光电流得到优化，进而对氧化亚铜的光电性质进行研究性实验，并在此基础上用于重金属六价铬离子的测定。氧化亚铜纳米粒子的制备及其光电性质的研究:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_52256.html