李卓豪，陈秀婷，李俊航，廖丽霞，2，方涛,2，李斌

(1.东北林业大学 化学化工与资源利用学院，黑龙江 哈尔滨 150040；2.普渡大学 戴维森化工学院，印第安纳州 西拉法叶 47907)

纳米二氧化钛具有无毒、化学性质稳定、光催化活性高等优点，但在可见光照射下有量子产率低，难分离回收的缺点，限制了其作为光催化剂的进一步发展[1]。TiO2禁带宽度为3.2 eV，只有在波长<388 nm的光照射下才能激发电子跃迁并产生电子-空穴对，表面的电子、空穴与氧气作用可以生成强氧化性OH·，从而氧化降解有机染料[2-5]。氧化亚铜作为一种低价无毒、环境友好的p型半导体材料，其禁带宽度只有2.2 eV，具有较高可见光吸收能力，但因为Cu2O禁带宽度小，光激发电子和表面空穴容易复合，使得光催化能力降低[6-8]。本实验拟将Cu2O掺杂TiO2，采用柠檬酸和葡萄糖共同还原铜盐的方法，制备出Cu2O/TiO2复合光催化剂，利用了两者的优势互补，实现了在可见光的照射下对染料的光催化降解。

亚甲基蓝是一种活性阳离子染料，在工业生产中流失率高，产生的废水易造成水体污染[9-10]。以亚甲基蓝染料为模拟工业废水，Cu2O/TiO2复合光催化剂，考察了反应时间、初始浓度、催化剂用量、起始pH和温度等因素对光催化降解亚甲基蓝脱色率的影响。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

乙酸铜、柠檬酸、钛酸丁酯、无水乙醇、氢氧化钠、盐酸等均为分析纯，实验所需蒸馏水为二次蒸馏水。

DZF-系列真空干燥箱；SKD-100V/3A直流稳压电源；WFJ72系列可见分光光度计；SE2001FZH电子天平；85-2A恒温磁力搅拌器；TGL-16B台式高速离心机。

1.2 实验方法

1.2.1 纳米Cu2O的制备 将0.982 g乙酸铜加入16 mL水溶解，并置于50 ℃恒温水浴中，称取 1.585 g 柠檬酸溶于10 mL蒸馏水中，剧烈搅拌下，将配制的柠檬酸溶液滴入乙酸铜溶液中，搅拌 30 min，加入1 g葡萄糖，继续搅拌0.5 h，将产物离心，乙醇和蒸馏水洗数次，放入60 ℃真空干燥箱6 h烘干，研磨备用。

1.2.2 Cu2O/TiO2复合光催化剂的制备 将 0.982 g 乙酸铜溶于16 mL蒸馏水中，再将1.585 g柠檬酸溶于10 mL蒸馏水中，在50 ℃水浴下搅拌 5 min，将柠檬酸溶液滴入配好的乙酸铜溶液中，再加入1.2 g柠檬酸，2 mL钛酸四丁酯，16 mL溶有4.52 g氢氧化钠的溶液，室温25 ℃下搅拌1 h，然后在50 ℃水浴中反应40 min后，再加入1 g葡萄糖，搅拌10 min，静置，自然沉降。……