光化学法制备纳米铜粒子具有反应温和、产物纯净的优点。由于光在时间和空间上的可控性，又为制备纳米铜膜和铜的图案化奠定了技术基础。本论文利用光引发剂受光光解产生自由基，铜离子夺取自由基上的电子而被还原成纳米铜粒子，同时制备了铜膜及其铜的图案化。本论文的主要工作如下：1、设计了光致还原铜离子的氧化还原体系。选用普通的铜盐氯化铜为铜源，自由基型光引发剂184为还原剂，在乙醇体系中进行光致还原反应。加入小分子胺——二乙醇胺，引入铜胺络合物的原理，解决了一价铜盐——氯化亚铜的溶解性问题，成功制备了纳米铜粒子。紫外-可见吸收光谱、XRD研究表明制备的纳米粒子为铜粒子。2、通过对影响反应的因素，如溶液浓度、搅拌方式、光强、反应温度、溶剂种类等研究表明，浓度和温度是影响纳米铜粒子尺寸的主要因素。氯化铜溶液的浓度对纳米粒子的尺寸起决定性影响。随着氯化铜溶液浓度的增加，铜纳米粒子的尺寸显著增长；当浓度达到0.1M时，铜粒子不再呈粒子状态悬浮在溶液中或者形成沉淀，而是吸附在反应器壁上，并且优先吸附在受光照一侧的内壁上，形成一层光亮的铜膜。反应体系处在持续搅拌下，铜纳米粒子变小，尺寸分布也趋向均匀。而光强对反应速度有明显影响外，对粒子的尺寸和分布无显著影响。体系的温度对铜纳米粒子的尺寸和反应速度有重要影响，当温度从0度升高到45度时，铜纳米粒子的尺寸增大了近10倍。不同的醇对反应速度有一定的影响，随着醇分子碳原子个数的增加醇的粘度增加，光致还原反应速度下降，当醇的碳原子个数大于2时，醇的粘度是影响反应速度的主要原因。3、高分子封端剂（capping agent）对纳米铜粒子的尺寸和分布有很好的调控作用。聚乙烯吡喏烷酮（PVP）的加入使体系中的纳米铜粒子尺寸变小，分布均匀化；但是在实时紫外-可见光谱上明显观察到了纳米铜粒子吸收峰的红移。而通过加入聚乙烯亚胺（PEI），将络合、铜与高分子链的固定和封端剂的作用合而为一，有效地抑制了纳米铜粒子的增长，制备了超细纳米铜粒子，并且大大降低了溶液浓度对粒子尺寸的影响，确定了用高浓度普通铜盐制备小尺寸纳米铜粒子的方法。4、通过气质联用仪和实时紫外-可见光谱对光致还原铜离子的反应机理进行了研究。研究表明，光引发剂184受光分解产生的自由基还原了铜胺离子，但是只有其中的一个自由基——环己醇自由基具备还原能力；反应分两步进行，铜离子逐步夺取自由基上的电子，从+2价到+1价再到单质铜；溶剂对反应的不同影响（甲醇和乙醇）是由于苯甲醛自由基夺取了甲醇中的甲氧基，而使甲醇分解出氢原子，氢原子参与还原铜离子的反应；而苯甲醛自由基不能夺取乙醇中的乙氧基使乙醇分解出氢原子。5、利用高浓度小分子铜胺络合物在光照下有自动吸附在光照侧的器壁上的特点，在透明基材，如玻璃、聚酯（PET）膜上分别制备了铜膜和图案化铜。XRD表征证实在基材上生成的是金属铜。实时紫外-可见光谱和SEM表明纳米铜粒子在膜上随着光照时间而逐步增长。