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空心结构材料密度低、比表面积大、且具有较高的容载能力,因而具有许多块体材料不具备的性能,在环境保护、生物医药、能量存储等领域具有广泛的应用。由于模板本身即作为反应物参与壳材料的构造过程,不需要进行模板修饰及模板去除工作,所以,牺牲模板法被广泛用于制备空心微纳米结构材料。 本论文采用葡萄糖还原法和VC还原法两种方法制备氧化亚铜立方体模板,并对表面活性剂PVP对氧化亚铜晶体形貌的影响进行了探讨。实验结果表明,葡萄糖还原法中适量PVP对形成形貌尺寸均一的氧化亚铜立方体十分重要。 采用氧化亚铜立方体为牺牲模板,以络合刻蚀-沉淀的方式,之后经高温煅烧制得氧化铈空心立方体。考察了溶剂体系、表面活性剂、络合剂浓度等在氧化铈空心立方体形成过程中的作用。通过X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等方法对产物结构和性质进行了表征,对其形成机理进行了解释,并对其光学性能进行了测试。 实验结果表明,采用体积比为1∶1的水-乙醇混合溶剂体系,辅以适量的表面活性剂PVP,以1 mol/L的硫代硫酸钠溶液为络合剂,络合刻蚀葡萄糖还原法制得的氧化亚铜立方体,对沉淀进行高温煅烧后可制得氧化铈空心立方体,边长约450 nm,壳层厚度约为60 nm。光催化实验结果表明,制得的氧化铈空心立方体材料在可见光下可有效催化降解溶液中的酸性橙(AO7)。 采用VC还原法制得的氧化亚铜立方体为模板,以氯化铵溶液为酸性络合刻蚀剂,控制硝酸铟的水解,将沉淀高温煅烧后即可得到氧化铟/氧化铜复合物立方体。