1. 研究目的与意义（文献综述）

随着现代社会的发展，农业生产和食品加工过程中排放的废水均含有大量有毒的生物难以降解的有机污染物，带来了严重的环境污染问题。半导体光催化技术,通过在室温下以光为驱动力活化催化剂,利用氧化-还原反应来分解有机物、还原金属离子,在分解水制备氢气、除臭、防腐、杀菌、污水处理等多方面获得应用。但是目前研究比较成熟的催化剂二氧化钛（tio₂）由于其禁带宽度较大,仅能利用不到5%的太阳能源。高效的可见光催化剂的研究制备已成为环境污染控制和可持续发展能源开发利用的重大课题。

目前，实验室正在研究能在紫外可见光照射下分解有机物的材料，cu₂o便是十分热门的光催化活性材料之一。从前人的研究可以看到，对于窄禁带p型半导体氧化亚铜（cu₂o,eg=2.0 ev）,能够直接吸收和利用可见光,对太阳光具有较强的吸收效率,因而被广泛认为是继tio₂之后,最有应用潜力的半导体光催化剂之一。

氧化亚铜(cuprous oxide)，分子式为cu₂o，分子量143.09，熔点是1235℃，密度为6.0g/cm3，是一种3d族过渡金属氧化物p型半导体材料。不易溶于水，在酸性溶液中歧化成二价铜。cu₂o为直接带隙，带隙宽度约为2.17ev，激子束缚能约为140mev，晶体结构为面心立方。近年来，很多工作致力于控制合成cu₂o微米和纳米晶体结构，其合成方法报道多样，且纳米微晶形貌因制备方法和条件不同而异。目前主要的合成方法有辐射法、固相法、电化学方法等。j.y.ho等采用水热法合成多种形貌的cu₂o微晶，在紫外可见光下，八面体微晶具有很好催化分解甲基橙的能力；ma lili等以多元醇为还原剂制备出花状cu₂o微晶。氨基酸是常用的还原剂，可以作为cu₂o的形貌调节剂。

2. 研究的基本内容与方案

（1）设计内容

1.文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势，明确研究内容，熟悉制备工艺，准备所需药品；

2. 以蛋白质为模板和还原剂，在一定反应条件下，利用传统的湿化学制备cu₂o/cu和cu₂o；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第4－8周：按照设计方案，以蛋白质为模板和还原剂，利用传统的湿化学制备cu₂o/cu和cu₂o/cuo纳米晶粒；

第9－11周：采用xrd、fe-sem、tg-dsc、光催化性能等测试技术对cu₂o/cu和cu₂o/cuo纳米晶粒进行表征；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] lu-feng yang, de-qing chu, li-min wang, ge ge and hui-lou sun. microemulsion-mediated synthesis of sedum rubrotinctum shaped cu₂o architecture with efficient sunlight driven photocatalytic activity [j]. rsc adv., 2016(6): 960-970.

[2] dianmin zhang, baoshan hu, dongjie guan, zhengtang luo. essential roles of defects in pure graphene/cu₂o photocatalyst [j]. catalysis communications, 2016(76): 7-12.

[3] jing ouyang, huaming yang, aidong tang. shape controlled synthesis and optical properties of cu₂o micro-spheres and octahedrons [j]. materials and design, 2016(92): 261–267.