从非pH调整溶液中电沉积的Cu2O膜的相位演变和光催化活性
Setia Budi1, Mari Takahashi2, Mega Gladiani Sutrisno1,3
1Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur 13220, Indonesia.
Royal Society open science
|June 23, 2023
概括
电解液成功制造出用于光催化的纯氧化铜 (Cu2O) 薄膜. 较高的沉积温度提高了Cu2O纯度和甲基烯蓝色降解效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 光催化作用的光催化
背景情况:
- 铜氧化物 (Cu2O) 是一个有前途的半导体光催化剂.
- 控制相纯度和形态对于优化光催化活性至关重要.
- 电子沉积为制造薄膜光催化剂提供了一种多功能方法.
研究的目的:
- 通过使用电解位来合成纯相Cu2O薄膜.
- 研究沉积温度对相位演变,晶体结构和光催化活性的影响.
- 为了将材料特性与甲基蓝 (MB) 降解性能相关联.
主要方法:
- 在不同温度下从非pH调整的溶液中取出Cu2O薄膜的电沉积.
- 使用X射线衍射 (XRD) 的相位分析来确定相位纯度和分数.
- 形态特征研究晶体结构和面部发育.
- 通过可见光照射下甲蓝 (MB) 染料降解进行光催化活性评估.
- 使用UV-Vis光谱法进行光学带隙测定.
主要成果:
- 纯相Cu2O薄膜在75°C时成功获得,光学带隙为1.96 eV.
- 沉积温度的增加增加了Cu2O相分数,并减少了杂质相.
- 晶体形态从多面晶体演变为具有{111}和{100}面的截断八面体.
- 在75°C时观察到一种优选的面向,这种面向以高表面能量而闻名.
- 对于MB降解的光催化活性随着沉积温度的增加而增加.
结论:
- 电子沉积温度是控制Cu2O膜特性的一个关键参数.
- 优化的沉积条件 (75°C) 产生纯Cu2O,具有增强的光催化活性.
- 性能改善归因于Cu2O分数增加,带隙缩小,以及活性面的形成.
- 这项研究证明了电沉积Cu2O在有效的有机污染物降解方面的潜力.
