Science and Technology &Innovation ┃科技与创新
2020年第06期
大型风力发电机组·27·
文章编号：2095－6835（2020）06－0027－03
CuO-ZnO 复合材料的制备及其光电化学性能的研究自救手环
李叶澄
（中冶华天工程技术有限公司，安徽马鞍山243005）
摘要：通过光化学沉积合成异质结构的CuO-ZnO 复合材料，在两种半导体的接触面形成p-n 结，促进了电子在两者间的传递。观察荧光谱图发现，因电子空穴淬灭引发的荧光峰消失了。由于异质节的形成电荷分离的效率大大提高，从而使光催化的效率也得到了提高。关键词：ZnO ；CuO ；光催化；二次污染中图分类号：O644.1文献标识码：A DOI ：10.15913/jki.kjycx.2020.06.009
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1简介软件自动化测试技术
20世纪以来，科技的飞速发展给人类带来了极大的便捷与享受，但同时，自然环境也因过度开发和不合理的产业结构遭到了严重的破坏和污染，特别是人类赖以生存的水资源已受到严重的威胁。传统的水污染治理方法存在着技术落后、效率低下、重复利用率低下、成本高、易产生二次污染的缺点。
在这个大背景下，光催化技术因其效率高、成本低、性能稳定的特点逐步发展了起来。
氧化锌（ZnO ）是一种具有3.2～3.4eV 的宽带隙的n 型半导体，由于其优异的电学性质、光电性质、压电和催化性能而成为最有前途的材料之一[1]。室内导航技术
此外，将其他材料与ZnO 结合也引起了人们的广泛关注，因为它可以通过结合ZnO 和其他功能材料的物理特性而提升多种性能。与ZnO 结合的材料包括金属、金属氧化物和金属硫化物等，特别是与ZnO 形成异质结构的材料尤其受到人们的关注[2]。ZnO 天生存在较多氧缺陷，而CuO 材料是具有约1.2eV 的窄带隙的p 型半导体，具有富氧的特性。因此，CuO 和ZnO 的电荷载流子差异激发了这两种材料结合的可能性。
实际上很多不同的CuO-ZnO 异质结构已经被发现，比如CuO-ZnO 薄膜、纳米线等。这些材料在传感、光催化降解污染物等方面有着很大的应用潜力[3]。
实验证明，CuO 和ZnO 可以形成直接稳定的p-n 异质结，可以产生光生电子空穴对[4]。然而，制备高效率的CuO-ZnO 异质结构，提高二元复合型半导体材料的结构稳定性和界面处的电荷相互作用，仍然为研究者带来了巨大的挑战。 本文通过一种简单的合成路径，在室温下成功将一维CuO 纳米结构沉积在二维ZnO 片材料上。改善了ZnO 与CuO 二元体系的界面电荷传输问题，并研究了界面氧空位的存在
对CuO-ZnO 颗粒光催化性能的影响。2实验2.1实验材料
实验材料有乙酸锌（Zn （CH 3COO ）2）、六亚甲基四胺（HMT ，C 6H 12N 4）、硝酸铜（Cu （NO 3）2）、质量分数为35%的氨水溶液、ITO 导电玻璃。2.2实验过程
ZnO 片的合成[5]：采用水热法，将3g 乙酸锌与1.02g 的HMT 溶解在24mL 去离子水中，搅拌10min 后，将溶液转移至60mL 水热釜中，在97℃下反应12h ，将产物离心洗涤后干燥得到ZnO 片粉末。
CuO-ZnO 复合材料S1的合成：采用光沉积法，将150mg 的ZnO 片在5mL 乙醇中超声分散，之后旋涂在ITO 导电玻璃上，并在400℃烘箱中煅烧1h 。冷却后将旋涂好的ITO 玻璃浸没在20mL 的硝酸铜溶液中（20nm ），在300W 紫外灯（312nm ）下照射1h ；之后用纯水和乙醇清洗干燥，得到产品CuO-ZnO 复合材料S1。移通智能手机
CuO-ZnO 复合材料S2与CuO-ZnO 复合材料S1合成步骤基本相同，只是在硝酸铜溶液中加入了200μL 质量分数为35%的氨水溶液。2.3结果表征
利用Ｘ射线衍射仪（XRD ，Rigaku SmartLab X-ray diffractometer ）分析样品的微观结构，射线源采用Cu Kα射线；通过场发射扫描电子显微镜（FESEM ，FEI Quanta 400microscope ）表征样品的表面形貌；采用HITACHI F7000型荧光分光光度计测试样品的光学性质；通过模拟日光氙灯光源（300W ）进行光催化实验；用电化学工作站（Princeton Applied Research ，Potentiostat/Galvanostat Model 263A ）进行电学性质实验。3结果讨论
不同形貌样品的SEM 如图1所示。
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