半导体光催化技术,由于其具有“节能”和“环保”的双重意义,因此已经在污水的处理、抑菌杀菌以及环境的净化等领域得到广泛的研究与应用。然而,在半导体光催化剂的研究中,涉及到的多数是宽禁带的半导体材料,如ZnO, TiO2, SnO2等等,这些半导体材料由于本身具有大的带隙能,因此它们对太阳光能的利用率并不高,而且由于光生电子与空穴的复合特性,使单一的半导体光催化剂在开发利用方面受到了限制。因此需要对单一的半导体光催化剂进行改性处理,以达到提高半导体光催化活性的目的。硫化亚铜(Cu2S)是一种窄禁带(乓=1.2-1.24eV)的p型半导体材料,具有良好的化学和热稳定性能,是一种良好的光电材料,在太阳光能利用等领域有着巨大的应用潜能。本论文以纳米Cu2S及其复合材料作为研究对象。采用多元醇法制备样品并通过XRD, FESEM, EDS, XPS, FTIR和UV-Vis DRS的表征方法对样品进行表征,并研究不同因素对样品的结构、形貌以及光催化活性的影响。论文的研究工作分为以下三个部分：1.采用高温多元醇法,以醋酸铜为铜源,一缩二乙二醇(DEG)为溶剂和还原剂,通过改变合成条件,制备出不同结构和形貌的Cu2S纳米材料,并分析不同结构和形貌对样品光催化性能的影响。实验结果表明,当Cu/S摩尔比为1：1.5和1：1时,样品的XRD中出现了CuS的杂质峰；然而,当增大Cu/S摩尔比时,样品的XRD图谱中只存在Cu2S的衍射峰。此外,样品对甲基橙溶液都表现出一定的光催化降解能力。当Cu/S摩尔比为2：1时,样品的平均晶粒尺寸随着体系反应温度的增加而增大,因此样品的光催化性能有所下降。综合样品的结构和形貌,当Cu/S摩尔比为2：1,在反应温度为180℃的条件下,样品的光催化性能最佳。2.以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,醋酸铜为铜源,聚乙烯毗咯烷酮(PVP)为表面活性剂,采用多元醇法制备Cu2S/MWCNTs纳米复合材料,并研究不同的铜源含量以及不同的PVP含量对样品的结构、形貌以及光催化性能的影响。当铜源含量较小时,负载在MWCNTs管壁上的Cu2S纳米颗粒大小均匀、分散效果较好,因而样品的光催化性能较好；当增加铜源的含量时,特别当铜源含量增加到0.05mol/L时,样品的光催化性能下降。当铜源含量为0.02mol/L时,样品的光催化性能随着PVP含量的增加而增加,并且当PVP的含量增加到0.5g时,负载在MWCNTs管壁上的Cu2S纳米颗粒大小均匀、分散效果最好,因此样品的性能达到最佳；然而,当继续增加PVP的含量时,特别当PVP的含量增加到0.9g时,由于部分的Cu2S纳米颗粒未成功负载在MWCNTs的管壁上,因此导致样品的光催化性能明显下降。此外,在本部分内容中,我们也分析了Cu2S/MWCNTs复合材料的光催化机理。3.同样地,在表面活性剂PVP的辅助下,以醋酸铜为铜源,DEG为溶剂和还原剂,通过高温多元醇法制备Cu2S/T-ZnOw纳米复合光催化剂,并研究不同的Cu/Zn摩尔比以及不同的PVP含量对样品的结构、形貌以及光催化性能的影响。当PVP的含量为0.5g时,Cu2S纳米颗粒的负载量随着Cu/Zn摩尔比的增加而增加；特别当Cu/Zn摩尔比增加到10%时,Cu2S纳米颗粒出现比较大的团聚。当Cu/Zn≤4%时,样品的光催化活性随着Cu/Zn摩尔比的增加而增加；然而,当继续增加Cu/Zn摩尔比时,样品的光催化活性反而下降。在Cu/Zn摩尔比为2%的条件下,当PVP的含量≤0.1g时,PVP含量越高,样品的光催化活性也越高,并且当PVP的含量为0.3g时,Cu2S纳米颗粒的大小均匀、分散效果最佳,因此样品的光催化活性最好；然而,当PVP的含量>0.1g时,样品的光催化性能下降。特别当PVP的含量增加到0.5g时,由于部分的Cu2S纳米颗粒未成功沉积在T-ZnOw表面上,导致样品的光催化活性下降很多,这说明表面活性剂PVP的含量对于样品形貌的控制以及光催化活性都有很大的影响。此外,在本部分内容中,我们也对Cu2S/T-ZnOw复合光催化剂的光催化机理进行了分析。综上所述,本论文采用高温多元醇法成功制备纳米Cu2S以及Cu2S/MWCNTs和Cu2S/T-ZnOw纳米复合材料。实验结果表明,Cu2S/MWCNTs以及Cu2S/T-ZnOw纳米复合材料对甲基橙溶液具有优异的光催化降解性能,这在环境污染物的降解方面将有很大的应用潜能。