飞速发展的现代工业致使环境问题日益严峻,传统的处理方式耗时费力且效率比较低,研究人员发现采用光催化技术处理环境污染物具有很好的效果。氧化亚铜作为一种典型的金属缺位P型半导体,禁带宽度2.0-2.2eV,在可见光作用下便可引发光催化反应,由于其独特的物理化学性能已被广泛应用于光催化、光电设备、磁存储介质、传感器件等领域。然而单一的氧化亚铜由于较高的电子空穴复合导致其催化效率较低,越来越多的研究更倾向于将其他半导体与之复合、制备成核壳结构材料、贵金属修饰等手段来降低自身电子空穴复合,增强光催化活性。本论文通过一种简单的方法制备了不同形貌氧化亚铜,并通过建立新型核壳结构体系、贵金属负载、半导体复合等手段制备了不同的氧化亚铜基复合材料,研究了不同复合材料形貌和暴露晶面对光催化性能的影响,进一步探讨了不同体系光催化反应机理。具体研究内容如下：以CuCl2·2H2O、NaOH、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、抗坏血酸(C6H806)为主要原料,在水浴条件下,通过控制表面活性剂PVP加入量成功制备了具有高纯度,良好的分散性立方体、十四面体和八面体氧化亚铜,测试了不同形貌晶体的吸附性能,分析了不同暴露晶面产生的原因和对其吸附性能的影响。结果表明55℃下制备的晶体分散性最好,形貌均一且表面光滑,存在(111)暴露晶面更有利于晶体对污染物分子的吸附。采用十四面体氧化亚铜作为模板,在室温条件下与硫化钠溶液反应,通过控制硫化钠溶液的浓度,制备了不同组分Cu2O-Cu7S4复合半导体材料,复合材料保留了模板剂的形貌和结构,并且随着硫化钠溶液溶度的增大,复合材料呈现出较明显的核壳结构。复合材料相较于纯相氧化亚铜展现出更为优异的光催化性能,不同硫化钠浓度条件下制备的Cu2O-Cu7S4晶体的光催化降解效率也存在一定差异,这是由于刻蚀作用的发生,复合半导体材料晶体表面变得粗糙,壳层材料表面有孔洞出现,核壳结构之间有空隙产生,都有利于污染物分子的传输和吸附,增强光催化反应效率。当硫化钠浓度过大时,出现的核壳结构虽然大大增加了对污染物分子的吸附性能,但同时核壳之间出现的空隙也抑制了电荷的相互转移,光催化效率反而降低。通过一步法在水浴条件下制备了Ag修饰的Cu20复合半导体材料。该一步法制备的复合半导体材料Ag纳米颗粒粒径约为10nm,均匀分散在立方体氧化亚铜的表面。由于贵金属Ag纳米粒子的存在,增强了复合材料对可见光的吸收和响应,降低了光电子和空穴的复合,光催化性能也得到大幅提高。选用十四面体氧化亚铜作为模板剂,在室温下与KBr和Bi(NO3)3·5H2O溶液反应,制备了Cu2O-BiOBr复合材料,制备的复合材料仍然保留了十四面体氧化亚铜模板剂的形貌和结构。Cu2O-BiOBr复合材料相比于纯相Cu20的光催化降解效率大幅提升,Cu2O-BiOBr-3具有最高的光催化降解效率(Cu2O-BiOBr-3>Cu2O-BiOBr-5>Cu2O-BiOBr-10),这是由于BiOBr以纳米片状形态附着在在氧化亚铜的晶面上,粗糙的晶体表面有利于污染物分子的附着,加快光催化反应的进行；另外BiOBr纳米片与氧化亚铜晶体在两个半导体接触面形成异质结,加快半导体界面之间的电荷转移,提升电子空穴的分离率,提高光催化效率。然而当KBr和Bi(NO3)3·5H2O的浓度过高时,表面的BiOBr纳米片将氧化亚铜表面包覆起来,覆盖了氧化亚铜晶体表面的活性位点,阻碍了晶体对污染物分子的吸附,光催化降解效率反而会降低。