目前,随着能源危机和环境污染问题的日益突显,基于太阳能的光电材料受到越来越多人的关注。然而,传统光电材料面临着材料结构单一、光利用率低、光电性能不佳等问题。而光电材料的表界面是影响其性能的关键因素之一,因此表界面性质及其调控研究将为新型光电材料的设计和制备提供重要的理论基础。Cu₂O作为一种极具潜力的半导体光电材料,由于其来源丰富,制备成本低,无毒无害,可直接被可见光激发等优点,而备受关注。然而Cu₂O也存在光电子利用率低等一系列问题。基于此,本文在探究合成一系列不同形貌的Cu₂O的基础上,对Cu₂O的表界面进行调控来提高其光电性能,包括晶面调控、半导体复合和组装有序结构等。主要研究内容如下:1、多面体Cu₂O晶体的制备与调控及其光学性能的研究以Cu Cl2.2H2O为铜源,选用温和、无毒的葡萄糖作为还原剂,在碱性温和的环境下还原得到尺寸约为200 nm的立方Cu₂O晶体。然后通过调节表面活性剂（PVP）的含量,得到一系列不同形貌的多面体Cu₂O晶体,并探究PVP对Cu₂O晶体生长的影响。实验表明PVP含量的增加导致Cu₂O各个晶面生长速率的不同,从而得到各向异性的多面体Cu₂O晶体。同时,调控反应体系的温度得到了不同尺寸的Cu₂O晶体,而其形貌则保持一致。通过一系列实验探索,得到形貌、尺寸均一的Cu₂O的最佳实验方案。此外,还对所得不同形貌的Cu₂O晶体进行光学测试,结果表明,Cu₂O晶体具有较强的可见光吸收能力。2、Cu₂O/Cd S复合材料的制备及其光催化性能研究为了提高Cu₂O的光催化活性,采用半导体复合的方法,将多面体Cu₂O与Cd S颗粒复合形成p-n结复合结构。首先,利用共沉积的方法在立方体和八面体Cu₂O表面沉积Cd S颗粒,利用SEM、TEM、XRD等表征手段分析了Cu₂O/Cd S异质结微观结构。同时还探究了负载在立方体和八面体Cu₂O表面的Cd S复合结构的光催化性能,实验表明,Cu₂O/Cd S复合材料由于具有独特的异质结结构,促进了光生电子-空穴对的有效分离,其光催化性能优于单相Cu₂O或者Cd S,其中八面体的Cu₂O/Cd S复合结构的光催化活性最优。此外,对八面体的Cu₂O/Cd S复合结构的多次循环光催化证明了该结构具有较好的可重复利用率。3、截角八面体Cu₂O晶体的组装及其光电性能的研究以截角八面体Cu₂O晶体作为构筑基元,通过溶剂挥发法,在硅基底上得到了2D有序结构。同时,探究溶剂挥发法组装过程中温度、CTAB浓度对组装所成单层薄膜质量的影响。研究发现,组装过程中的温度直接影响溶剂挥发的速率,而Cu₂O分散液中适量的CTAB浓度则能够促进被其包裹的Cu₂O晶体的定向组装。同时,Cu₂O有序结构的光催化降解MB溶液的实验表明,在Si片上Cu₂O晶体的有序结构具有优异的光催化性能,原因可归结为其新颖特殊的有序结构,其循环光催化实验证明,该结构具有很好的重复利用率和稳定性,可有效解决了粉体材料在降解有机污染物之后难以回收和再利用、容易造成二次污染的问题。此外,我们还对Cu₂O的2D有序结构进行了光电测试,发现该结构具有较好的光电响应性能。